[发明专利]相机外参标定方法、装置、增强现实系统、终端设备及存储介质

说明书

本申请提供了相机外参标定方法，包括：固定刚体的位置，将刚体上其中一个反光标记点作为刚体的中心点，并获取刚体中心点的三维坐标数据；实时采集当前相机拍摄的刚体中心点图像，并获取刚体中心点的像素坐标数据；每采集一个刚体中心点图像之后，将刚体移动到合适位置，并获取当前位置的刚体中心点的三维坐标和像素坐标；采集多组不同位置的刚体中心点的三维空间坐标，同时获取对应的二维码角点坐标，计算出世界坐标系到相机机体坐标系的旋转变换关系以及世界坐标系到相机机体坐标系的平移变换关系根据和计算得到相机的外参。通过本申请的方法，可快速有效求出相机的外参，操作简单，省时省力。

技术领域

本申请属于计算机技术领域，尤其涉及相机外参标定方法、装置、增强现实系统、终端设备及存储介质。

背景技术

增强现实技术，即AR(Augmented Reality)技术，该技术是促使真实世界信息和虚拟世界信息内容之间综合在一起的较新的一种技术内容，其将原本在现实世界的空间范围中比较难以进行体验的实体信息，通过在电脑等终端设备基础上，实施模拟仿真处理，进行叠加后将虚拟信息内容在真实世界中加以有效应用，并且在这一过程中能够被人类感官所感知，从而实现超越现实的感官体验。由于真实环境和虚拟物体之间重叠之后，能够在同一个画面以及空间中同时存在，AR技术越来越受到重视，然而，增强现实系统需要计算出真实相机在虚拟三维空间中的位置和姿态，也就是需要计算出相机的外参才能实现真实世界信息和虚拟世界信息的叠加，因此，如何快速计算出相机的外参变得至关重要。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种相机外参标定方法、装置、增强现实系统、终端设备及存储介质，可以有效快速得到相机的外参。

第一方面，本申请实施例提供了一种相机外参标定方法，所述方法包括：

固定刚体的位置，将刚体上其中一个反光标记点作为刚体的中心点，并获取刚体中心点的三维坐标数据；

实时采集当前相机拍摄的刚体中心点图像，并获取所述刚体中心点的像素坐标数据；

每采集一个刚体中心点图像之后，将所述刚体移动到合适位置，并获取当前位置的刚体中心点的三维坐标和像素坐标；

采集多组不同位置的刚体中心点的三维空间坐标，同时获取对应的二维码角点坐标，计算出世界坐标系到相机机体坐标系的旋转变换关系以及世界坐标系到相机机体坐标系的平移变换关系

根据所述和所述计算得到所述相机的外参。

所述刚体中心点的三维坐标数据可通过VRPN网络通讯协议进行传输。

所述将所述刚体移动到合适位置包括：

将所述刚体移动20cm以上，同时保证所述刚体在相机的可视范围内。

所述采集多组不同位置的刚体中心点的三维空间坐标，包括：

采集12组以上不同位置的刚体中心点的三维空间坐标，或者，采集9至20组不同位置的刚体中心点的三维空间坐标数据。

可根据EPNP算法计算出所述世界坐标系到相机机体坐标系的旋转变换关系以及世界坐标系到相机机体坐标系的平移变换关系

所述根据所述和所述计算得到所述相机的外参，包括：

根据公式计算得到相机在光学虚拟空间坐标系下的位置t_c和姿态r_c：

所述t_c和r_c为所述相机的外参。

第二方面，本申请实施例提供了一种相机外参标定装置，所述装置包括：

获取模块，用于固定刚体的位置，将刚体上其中一个反光标记点作为刚体的中心点，并获取刚体中心点的三维坐标数据；