[发明专利]一种多相机标定方法

说明书

本发明公开了一种多相机标定方法，包括如下步骤：第一相机对多个位姿下标定板分别采集获取第一标定图片；过渡相机对多个位姿下标定板分别采集获取过渡标定图片，且至少一张第一标定图片与至少一张过渡标定图片为对同一位姿的标定板采集的标定图片，根据获取的第一标定图片以及过渡标定图片获取第一相机与过渡相机之间的位姿关系；第二相机对多个位姿下标定板分别采集获取第二标定图片，且至少一张过渡标定图片与至少一张第二标定图片为对同一位姿的标定板采集的标定图片，根据获取的第二标定图片以及过渡标定图片获取第二相机与过渡相机之间的位姿关系。能够有效地解决视野范围不重叠的相机彼此位置姿态关系很难确定的问题。

技术领域

本发明涉及工程机械中的多相机标定技术领域，更具体地说，涉及一种多相机标定方法。

背景技术

随着机器视觉应用的日益广泛，单个相机已经不能满足应用需求，大视野多相机视觉系统越来越多的应用于三维重建定位、大型结构测量等领域。相较于单相机，多相机组合系统能覆盖更广的视场，对环境变化也有更强的适应性。

盾构施工已成为普遍的地铁施工方法，管片是盾构施工的主要装配构件，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。自动识别管片并进行管片拼装是盾构机自动化的关键一步。

在使用相机对管片进行识别定位时，管片的尺寸较大，单个相机视野不能覆盖整个管片，需要多个相机同时采集图片并进行转换，才能获得完整的管片信息。将多相机安装在目标位置后，需要对多相机进行标定，获得相机之间的相对位置姿态。针对不同的应用场景会对相机采用不同的布设方式，从而采用不同的相机标定方法。

综上所述，如何有效地解决视野范围不重叠的相机彼此位置姿态关系很难确定的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多相机标定方法，该多相机标定方法可以有效地解决视野范围不重叠的相机彼此位置姿态关系很难确定的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多相机标定方法，包括如下步骤：

第一相机对多个位姿下标定板分别采集获取第一标定图片；

过渡相机对多个位姿下标定板分别采集获取过渡标定图片，且至少一张所述第一标定图片与至少一张所述过渡标定图片为对同一位姿的标定板采集的标定图片，根据获取的所述第一标定图片以及所述过渡标定图片获取所述第一相机与所述过渡相机之间的位姿关系；

第二相机对多个位姿下标定板分别采集获取第二标定图片，且至少一张所述过渡标定图片与至少一张所述第二标定图片为对同一位姿的标定板采集的标定图片，根据获取的所述第二标定图片以及所述过渡标定图片获取所述第二相机与所述过渡相机之间的位姿关系。

在该多相机标定方法中，如第一相机和第二相机之间的位置关系确定，设置过渡相机，使过渡相机与第一相机具有重合的采集区域，进而确定第一相机与过渡相机的位姿关系，且位置确定的过渡相机与第二相机具有重合的采集区域，进而确定第二相机与过渡相机的位姿关系，而且过渡相机与第二相机没有重叠区域的时候，可以进一步灵活的移动过渡相机进行标定，来确定第二相机与过渡相机的位姿关系。以可以通过过渡相机灵活的移动至任意位置，可构造出多个相机。进而对应的，可以知道第一相机与第二相机之间的位姿关系。通过设置过渡相机，设置一张可移动的标定板，将过渡相机作为中间参考，进而能够得到采集范围不重叠的两个相机，即第一相机与第二相机的位姿关系，获取方式简单方便。综上所述，该多相机标定方法能够有效地解决视野范围不重叠的相机彼此位置姿态关系很难确定的问题。

优选地，所述过渡相机对多个位姿下标定板分别采集获取过渡标定图片为：

过渡相机对所述第一相机采集获取的最后一张所述第一标定图片中的标定板采集第一张所述过渡标定图片；