[发明专利]基于固定靶标的无公共视场相机间相对位姿标定方法

摘要

本发明公开了一种基于固定靶标的无公共视场相机间相对位姿标定方法，包括以下步骤：步骤一，相机组执行两次小幅度运动，并在三个位置对固定靶标进行拍摄，提取每张图像中4个标志点中心的图像物理坐标，标志点呈正方形分布；步骤二，通过P4P算法求取每幅图对应的摄像机的外部参数，进而得到相机轨迹；步骤三，用矩阵重排的方法求解基础方程。本发明在求取摄像机的外部参数时，针对呈方形分布的P4P问题，提出一种新的求解方法；并且两相机只需执行2次小幅度运动即可完成标定，避免大幅度运动带来的不便。通过实验证明本发明测量精度优于传统方法，并且操作简单，计算量少，误差满足现场测量需求。

主权项

1.一种基于固定靶标的无公共视场相机间相对位姿标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，相机组执行两次小幅度运动，绕三个坐标轴旋转的角度保持在5°‑10°，并在每个位置对固定靶标进行拍摄，总共为三个位置，提取所拍摄的每张图像中4个标志点中心的图像物理坐标，每张图像中的4个标志点呈正方形分布；步骤二，通过四点透视投影即P4P算法求摄像机与固定靶标之间的位姿关系，首先假设摄像机坐标系是通过目标坐标系先旋转后平移得到的，得到空间中一点经过旋转和平移变换后的摄像机坐标，以4个靶标标志点在目标坐标系下的坐标及其图像物理坐标作为输入，以某一靶标控制点为原点建立目标坐标系，预先设置4个标志点位于边长确定的正方形的4个顶点处，求解出靶标在摄像机坐标系下的姿态参数，即求得每张图像对应的摄像机的外部参数；通过将初始时刻摄像机的位姿参数矩阵与第一次运动后摄像机的位姿参数矩阵的逆相乘求得第一次运动的相机轨迹，通过将第一次运动后摄像机的位姿参数矩阵与第二次运动后摄像机的位姿参数矩阵的逆相乘求得第二次运动的相机轨迹；步骤三，根据求得的相机轨迹，用矩阵重排的方法求解基础方程。