[发明专利]动态标定系统、动态标定系统中的联合优化方法及装置

摘要

本发明提供了一种动态标定系统、动态标定系统中的联合优化方法及装置，包括：标记物几何特征提取模块、相机参数估计模块、标定结果评价模块；标记物几何特征提取模块，检测相机拍摄图像中的标记物，提取所述标记物的几何特征，并在相机提供的后续各帧图像上跟踪匹配所提取的几何特征；相机参数估计模块，用于根据提取的标记物的几何特征和各个相机的当前位姿获得重投影误差，并获得重投影误差满足设定误差阈值时的标定结果；各个相机第一次运行时处于初始位姿状态；标定结果评价模块，用于评价标定结果的准确性，判断是否接受标定结果的参数。本发明的标定参数具有较高的精度，且适用于动态的流水线标定，执行效率高，应用范围广，且系统简单。

主权项

1.一种动态标定系统中的联合优化装置，其特征在于，包括：标定参数优化模块，即采用单路‑单帧方法或者多路‑多帧方法联合优化标定参数，得到优化的标定参数；所述采用单路‑单帧或者多路‑多帧方法是基于位姿图进行；具体地，单路‑单帧优化方法的计算公式如下：Un＝(un,vn)T；Xn＝(xn,yn,zn)T；P＝[R,t]；式中：表示优化的输出集合，作为所述优化的标定参数；{P,H,X}表示待优化的标定参数集合；P表示3D投影矩阵；表示优化所得的3D投影矩阵；H表示平面单应性矩阵；表示优化所得的平面单应性矩阵；X表示标记点空间坐标，表示优化所得的标记点空间坐标；字母上的符号∧表示优化目标；表示优化所得的几何标记点坐标；上标T表示转置；d表示景深；U_n表示第n个几何标记点在单一的一路图像中所对应的图像特征点坐标；u_n表示第n个几何标记点在单一的一路图像中所对应的图像特征点的行坐标；v_n表示第n个几何标记点在单一的一路图像中所对应的图像特征点的列坐标；X_n表示第n个几何标记点在参考坐标系中的坐标；x_n表示第n个几何标记点在参考坐标系中的x轴坐标；y_n表示第n个几何标记点在参考坐标系中的y轴坐标；z_n表示第n个几何标记点在参考坐标系中的z轴坐标；R为旋转矩阵，表示相机在参考坐标系下的三轴旋转；t表示平移向量；多路‑多帧联合优化方法的计算公式如下：P＝[R,t]；式中：P表示3D投影矩阵；表示优化所得的3D投影矩阵；H表示平面单应性矩阵；表示优化所得的平面单应性矩阵，X表示标记点空间坐标；表示优化所得的标记点空间坐标；T表示时间节点数，上标T表示转置；M表示相机数，N表示几何标记点数；t为平移向量，表示相机在参考坐标系下的三轴平移；m表示相机序号；n表示几何标记点序号；u_tmn表示t时刻下第m个相机所采集图像中的第n个图像特征点；P_m表示第m个视角的3D投影矩阵；X_tn表示t时刻下所估计的第n个图像的标记点3D坐标；H_m表示表示第m个视角的平面单应性矩阵，d表示景深；R为旋转矩阵，表示相机在参考坐标系下的三轴旋转。