[发明专利]一种无重叠视场多相机外参数标定方法、设备及存储介质

权利要求书

1.一种无重叠视场多相机外参数标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

在保证第一平面靶标和第二平面靶标的空间位姿不变、所述第一平面靶标位于第一待标定相机和第一工具相机的视场内、以及所述第二平面靶标位于第二待标定相机和第二工具相机的视场内的条件下，使所述第一工具相机从多个角度拍摄所述第一平面靶标，得到多张第一图像，使所述第二工具相机从多个角度拍摄所述第二平面靶标，得到多张第二图像，其中，所述第一工具相机和所述第二工具相机是固定连接在一起进行拍摄；

基于所述多张第一图像和所述多张第二图像，计算得到所述第一工具相机在不同位姿时相对于所述第一平面靶标的第一坐标系转换关系，以及所述第二平面靶标相对不同位姿下的所述第二工具相机的第二坐标系转换关系；

基于所述第一坐标系转换关系、所述第二坐标转换关系以及所述第一平面靶标与所述第二平面靶标的空间位姿固定不变，通过非线性优化方法计算所述第一工具相机和所述第二工具相机在不同位姿时，所述第一工具相机和所述第二工具相机之间最优的第一位姿转换关系；

在保证所述第一工具相机和所述第二工具相机的相对位姿不变、所述第一平面靶标位于所述第一待标定相机和所述第一工具相机的视场内、以及所述第二平面靶标位于所述第二待标定相机和所述第二工具相机的视场内的条件下，移动所述第一平面靶标和所述第二平面靶标，并使所述第一工具相机和所述第一待标定相机分别拍摄移动位置后的所述第一平面靶标，分别得到多张第三图像和多张第四图像，使所述第二工具相机和所述第二待标定相机分别拍摄移动位置后的所述第二平面靶标，分别得到多张第五图像和多张第六图像；

基于所述多张第三图像和所述多张第四图像，计算得到所述第一待标定相机与所述第一工具相机之间的第二位姿转换关系；

基于所述多张第五图像和所述多张第六图像，计算得到所述第二待标定相机与所述第二工具相机之间的第三位姿转换关系；

基于所述第一位姿转换关系、所述第二位姿转换关系以及所述第三位姿转换关系，计算得到所述第一待标定相机与所述第二待标定相机之间的位姿转换关系。

2.根据权利要求1所述的一种无重叠视场多相机外参数标定方法，其特征在于，所述基于所述多张第一图像和所述多张第二图像，计算得到所述第一工具相机在不同位姿时相对于所述第一平面靶标的第一坐标系转换关系，以及所述第二平面靶标相对不同位姿下的所述第二工具相机的第二坐标系转换关系，包括以下步骤：

基于所述多张第一图像和所述多张第二图像，通过张正友标定方法计算得到所述第一工具相机在不同位姿时相对于所述第一平面靶标的第一坐标系转换关系，以及所述第二平面靶标相对不同位姿下的所述第二工具相机的第二坐标系转换关系。

3.根据权利要求1所述的一种无重叠视场多相机外参数标定方法，其特征在于，所述基于所述第一坐标系转换关系、所述第二坐标转换关系以及所述第一平面靶标与所述第二平面靶标的空间位姿固定不变，通过非线性优化方法计算所述第一工具相机和所述第二工具相机在不同位姿时，所述第一工具相机和所述第二工具相机之间最优的第一位姿转换关系，包括以下步骤：

基于所述第一平面靶标与所述第二平面靶标的空间位姿固定不变，获取所述第一工具相机和所述第二工具相机在不同位姿时，所述第一坐标系转换关系、所述第二坐标转换关系以及所述第一位姿转换关系的乘积相等关系；

基于所述乘积相等关系，将所述第一位姿转换关系分解成旋转参数和平移参数；

建立粒子群优化算法的目标函数；

通过所述粒子群优化算法优化所述旋转参数和所述平移参数，获得所述第一工具相机和所述第二工具相机在不同位姿时，所述第一工具相机和所述第二工具相机之间最优的第一位姿转换关系。

4.根据权利要求1所述的一种无重叠视场多相机外参数标定方法，其特征在于，所述基于所述多张第三图像和所述多张第四图像，计算得到所述第一待标定相机与所述第一工具相机之间的第二位姿转换关系，包括以下步骤：

基于所述多张第三图像和所述多张第四图像，通过张正友标定方法计算得到所述第一待标定相机与所述第一工具相机之间的第二位姿转换关系。