[发明专利]机房相机平面在线标定方法、系统、计算机设备和介质

说明书

本发明提供了机房相机平面在线标定方法、系统、计算机设备和介质，通过双目相机，获取预设数量的机柜双目时序图像，提取对应的机柜深度图和相机坐标系机柜3D点云，以及通过预设物体检测模型提取机柜双目图像的多个二维机柜关键点坐标，并根据二维机柜关键点坐标和机柜深度图得到对应的三维机柜关键点坐标后，再将根据相机坐标系机柜3D点云拟合得到对应的潜在机柜平面方程联立得到多平面方程组，以及求解多平面方程组得到相机相对地平面外参矩阵的技术方案，无需标定板就能基于机房先验信息实现相机参数在线校正，不仅能避免对现场环境的改造，而且能保证在线标定的高效性、精准性、以及适应环境变化的高鲁棒性。

技术领域

本发明涉及机器视觉的相机标定技术领域，特别是涉及一种基于机柜信息的机房相机平面在线标定方法、系统、计算机设备和存储介质。

背景技术

在机房无人值守的视觉定位应用中，相机参数的标定是非常关键的一个环节，其标定结果的精度及方法稳定性直接影响相机计算精度，最终影响视觉定位的准确性。因此，提供一个便捷、准确、易维护的相机标定方法，是相机在机房无人值守视觉定位应用中的重要环节。

传统的相机标定方法通常采用在设备出厂时一次性标定相机与巡逻小车的外参的离线标定方式，但该方法在实际应用中主要会受到两方面限制：1)应用现场的地面并非绝对平整，在机房自动巡逻小车定位导航过程中，地面的平整度使小车产生定位误差，且在长期运行中定位误差会逐渐累计，形成更大的累计误差，最终导致机房巡逻小车定位不准，甚至失效；2)机房巡逻小车24小时不间断作业，机械疲劳会使相机固定机构产生松动，相机位姿极易偏离出厂标定参数，需要定期维护固定设备，增加应用成本的同时，还减小了方案的灵活性。尽管，已有部分学者针对传统离线标定的缺陷问题，提出了相机在线标定方法，但现有在线标定方法仍存在着应用缺陷，比如，应用时需要对现场环境改造，且当地面信息有明显遮挡时，无法输出有效标定结果，或由于使用特性标定算法对光照等条件比较敏感，导致在线标定的鲁棒性会显著降低。

因此，亟需提供一种能够符合标定精度要求，且在机房场景的不同光照环境中鲁棒运行的适于机房自主巡逻的相机平面在线标定方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于机柜信息的机房相机平面在线标定方法，通过对获取的预设数目机柜双目时序图像进行双目匹配得到深度信息和3D点云信息，并在利用3D点云信息基于霍夫空间投票拟合潜在机柜平面方程后，将预设数目机柜双目时序图像对应的潜在机柜平面方程联立得到的多平面方程组，并结合利用预设物体检测模型提取的机房机柜图像的机柜关键点信息，最大化利用环境信息，实时更新相机相对地平面外参矩阵，实现对相机平面的高效、精准且高鲁棒性的在线标定。

为了实现上述目的，有必要针对上述技术问题，提供了一种机房相机平面在线标定方法、系统、计算机设备和存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种机房相机平面在线标定方法，所述方法包括以下步骤：

通过双目相机，获取预设数量的机柜双目时序图像；所述机柜双目图像包括左目机柜图像和右目机柜图像；

根据各个机柜双目图像，提取对应的机柜深度图和相机坐标系机柜3D点云；

通过预设物体检测模型，根据各个机柜双目图像的多个二维机柜关键点坐标，并根据所述二维机柜关键点坐标和所述机柜深度图，得到对应的三维机柜关键点坐标；

根据各个相机坐标系机柜3D点云，拟合得到对应的潜在机柜平面方程；所述潜在机柜平面方程包括潜在左机柜平面方程和潜在右机柜平面方程；

联立所有潜在机柜平面方程，得到多平面方程组，并通过求解所述多平面方程组，得到相机相对地平面外参矩阵。

进一步地，所述根据各个机柜双目图像，提取对应的机柜深度图和相机坐标系机柜3D点云的步骤包括：

获取双目相机的内参矩阵和双目极线距离；