[发明专利]用于执行扫描系统的自动相机校准的方法和系统

权利要求书

1.一种计算系统，包括：

通信接口，被配置为与以下各项通信：(i)第一相机，(ii)第二相机，以及(iii)用于旋转透明的并且设置在第一相机和第二相机之间的平台的致动器，其中第一相机指向平台的第一表面，并且第二相机指向平台的相对的第二表面；以及

控制电路，被配置为当三维3D校准图案设置在平台的第一表面上时执行相机校准，其中3D校准图案包括具有多个面的多面体，所述多个面包括第一组面和不是第一组面的一部分的附加面，并且3D校准图案包括设置在第一组面中的相应面上的第一组2D校准图案，其中相机校准通过以下操作来执行：

经由通信接口从第一相机接收第一组校准图像，其中第一组校准图像捕获多面体的第一组面并且捕获分别设置在第一组面上的第一组2D校准图案，而不捕获多面体的附加面，并且其中第一组校准图像中的每个校准图像捕获第一组2D校准图案中的至少两个2D校准图案；

对于第一组校准图像中的每个校准图像进行以下操作：(i)从所述校准图像中提取第一图像部分，第一图像部分捕获所述校准图像中的所述至少两个2D校准图案中的第一2D校准图案，(ii)存储描述第一2D校准图案的图案元素的信息，(iii)通过从所述校准图像移除第一图像部分来生成更新后的校准图像，(iv)从更新后的校准图像中提取另一图像部分，该另一图像部分捕获所述至少两个2D校准图案中的第二2D校准图案，以及(v)存储描述第二2D校准图案的图案元素的信息；(vi)基于描述第一2D校准图案的图案元素的存储信息和描述第二2D校准图案的图案元素的存储信息来确定对第一相机的校准参数的估计；

经由通信接口从第二相机接收第二组一个或多个校准图像，其中第二组一个或多个校准图像捕获多面体的附加面；

基于第一组2D校准图案确定用于表示多面体的附加面的一组相应角的第一组坐标，其中第一组坐标是相对于第一相机的位置和朝向的；

基于第二组一个或多个校准图像确定用于表示多面体的附加面的所述一组相应角的第二组坐标，其中第二组坐标是相对于第二相机的位置和朝向的；以及

基于第一组坐标和第二组坐标确定用于描述第一相机和第二相机之间的空间关系的变换函数，

其中，控制电路还被配置为，在已执行相机校准之后并且当除3D校准图案以外的物体设置在平台的第一表面上时，生成用于表示所述物体的3D模型，其中所述3D模型是基于所述变换函数、基于经由通信接口从第一相机接收到的所述物体的图像，以及基于经由通信接口从第二相机接收到的所述物体的图像而生成的。

2.如权利要求1所述的计算系统，其中通信接口还被配置为与以下各项通信：(i)指向平台的第一表面的第一光源，以及(ii)指向平台的第二表面的第二光源，其中平台设置在第一光源和第二光源之间，

其中第二组一个或多个校准图像包括至少一对校准图像，所述至少一对校准图像包括背光照亮的校准图像和前光照亮的校准图像；

其中控制电路被配置为，当执行相机校准时进行以下操作：

经由通信接口向第一光源和第二光源输出第一组一个或多个光源命令，以使第一光源被激活并且第二光源被停用，

经由通信接口向第二相机输出第一组一个或多个相机命令，以使第二相机在第一光源被激活并且第二光源被停用时生成所述至少一对校准图像中的所述背光照亮的校准图像，其中所述背光照亮的校准图像至少捕获多面体的附加面的轮廓，

经由通信接口向第一光源和第二光源输出第二组一个或多个光源命令，以使第二光源被激活并且第一光源被停用，以及

经由通信接口向第二相机输出第二组一个或多个相机命令，以使第二相机在第二光源被激活并且第一光源被停用时生成所述至少一对校准图像中的所述前光照亮的校准图像，其中所述前光照亮的校准图像捕获设置在附加面上并且是3D校准图案的一部分的附加2D校准图案，

其中控制电路被配置为基于所述至少一对校准图像中的所述背光照亮的校准图像和所述前光照亮的校准图像来确定第二组坐标。

3.如权利要求2所述的计算系统，其中控制电路被配置为当第一相机和第一光源设置在平台的第一表面上方、第二相机和第二光源设置在平台的第二表面下方，并且3D校准图案的附加面与平台的第一表面接触时执行相机校准。