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CN107808402A - 多相机系统的标定方法、多相机系统及终端设备 - Google Patents

多相机系统的标定方法、多相机系统及终端设备 Download PDF

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Publication number
CN107808402A
CN107808402A CN201711042399.XA CN201711042399A CN107808402A CN 107808402 A CN107808402 A CN 107808402A CN 201711042399 A CN201711042399 A CN 201711042399A CN 107808402 A CN107808402 A CN 107808402A
Authority
CN
China
Prior art keywords
camera
multicamera system
image sequence
unmanned plane
preset requirement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711042399.XA
Other languages
English (en)
Inventor
黄艳
赵颖
何小璟
许秋子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Ruili Visual Multimedia Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Ruili Visual Multimedia Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Ruili Visual Multimedia Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Ruili Visual Multimedia Technology Co Ltd
Priority to CN201711042399.XA priority Critical patent/CN107808402A/zh
Publication of CN107808402A publication Critical patent/CN107808402A/zh
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
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    • G06T7/85Stereo camera calibration
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本申请适用于光学动捕技术领域,提供了一种多相机系统的标定方法、多相机系统及终端设备,包括:控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行;通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列;根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向,通过该方法可以高效、精确的标定多相机系统中每个相机的位置和拍摄方向。

Description

多相机系统的标定方法、多相机系统及终端设备
技术领域
本申请属于光学动捕技术领域,尤其涉及一种多相机系统的标定方法、多相机系统及终端设备。
背景技术
多相机系统是基于计算机视觉原理,将多个相机、光源、存储设备等组合在一起组建的系统,常应用于3D重建、运动捕捉、多视点视频等。例如光学式动作捕捉就是基于计算机视觉原理,由多个高速相机从不同角度对目标特征点的监视和跟踪来进行动作捕捉的技术。
然而,若要实现对目标特征点或者目标对象的动作捕捉,则需要获取多相机系统中每个参与拍摄的相机的精确位置,目前,对多相机系统中的每个相机进行标定通常采用人工标定的方式,精度低、效率低,且适用空间有限。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种多相机系统的标定方法、多相机系统及终端设备,以解决目前多相机系统的标定精度低、效率低、适用空间有限的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种多相机系统的标定方法,包括:
控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行;
通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列;
根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向。
本申请实施例的第二方面提供了一种多相机系统,包括:
控制模块,用于控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行;
多个相机,用于采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列;
标定信息生成模块,用于根据所述多个相机采集的所述目标对象的图像序列生成所述多个相机中每个相机的位置和方向。
本申请实施例的第三方面提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。
本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。
本申请实施例通过控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行;通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列;根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向,从而高效、精确的获得所述多相机系统中每个相机的位置和拍摄方向。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的多相机系统的标定方法的实现流程示意图;
图2是本申请一实施例提供的目标对象中反光球的排列方式;
图3是本申请又一实施例提供的多相机系统的标定方法的实现流程示意图;
图4-a是本申请一实施例提供的预设飞行路径示意图;
图4-b是本申请另一实施例提供的预设飞行路径示意图;
图4-c是本申请再一实施例提供的预设飞行路径示意图;
图5是本申请又一实施例提供的多相机系统的标定方法的实现流程示意图;
图6是本申请一实施例提供的多相机系统的示意框图;
图7是本申请一实施例提供的终端设备的示意框图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
为了说明本申请所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
在介绍具体的实施例之前,首先介绍多相机系统如何对目标对象进行光学动作捕捉的。首先,将多个相机固定在目标对象的运动区域的不同位置内,该运动区域是一个三维空间区域。然后,通过不同位置的相机采集运动区域内的目标对象的图像序列,最后结合多个相机的位置、镜头方向(拍摄方向)以及多个相机同一时刻采集的目标对象的图像序列就可以获得目标对象在所述运动区域内的位置信息。由于在计算目标对象的位置信息时需要相机的位置以及拍摄方向,因此精确的获取多个相机的位置以及拍摄方向即成了光学动作中比较重要的一个问题。当前,在获取多个相机的位置以及拍摄方向时,常用的方式是在开始采集目标对象的运动数据之前,采用人工方式对运动区域内的多个相机进行标定。然而,采用人工方式进行标定则存在着精度低、效率低、适用空间有限等问题。
图1是本申请一实施例提供的多相机系统的标定方法的实现流程示意图,如图所示该方法可以包括以下步骤:
步骤S101,控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行。
在本申请实施例中,可以将目标对象设置为至少三个反光球,且排列形成至少一条直线,任意两个反光球之间的距离均不相同。若将所述目标对象固定在无人机上,则所述目标对象的运动区域可以称为无人机的飞行区域,无人机在飞行区域内飞行带动目标对象在飞行区域内运动,目标对象的运动区域、无人机的飞行区域、多相机系统的采集区域表示的是同一个三维空间区域。
通过举例说明如何将目标对象固定在无人机上,若所述目标对象包括三个反光球,可以将三个反光球直线排列,也就是三个反光球的中心点在一条直线上,假设三个依次排列的反光球分别为反光球1、反光球2、反光球3,则反光球1和反光球2之间的距离,反光球2和反光球3之间的距离不能相同。当然,在实际应用中,所述目标对象还可以包括更多的反光球,以5个反光球为例,5个反光球直线排列形成两条直线,可以将反光球1、反光球2、反光球3按照上述以三个反光球举例的方式排列成一条直线,反光球4、反光球5和反光球2组成一条直线,反光球1、反光球2、反光球3、反光球4、反光球5中,任意两个相邻的反光球之间的距离不相同,5个反光球组合在一起可以是符合上述描述的任意一种排列方式,例如可以组成T字型的目标对象,具体如图2所示。当然,反光球还可以组成其他的形状,如十字形,L形等,在此不一一举例
具体的,在执行步骤S101时,即控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行,可以包括两种方式。
一种方式是控制所述无人机按照预设飞行路径在所述多相机系统的采集区域内飞行,即无人机按照预设飞行路径进行飞行。当无人机完成预设飞行路径的飞行之后,则自动结束飞行状态。
另一种方式是:通过控制指令控制所述无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行,即通过实时发送控制指令的方式控制无人机的飞行路径,在指定时间之内未接收到控制指令之时,无人机结束飞行。
应当说明的是,无论无人机采用上述那种方式飞行,均需共同遵守的一个原则是:要求无人机尽可能多地遍历该采集区域。
步骤S102,通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列。
在本申请实施例中,无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行的同时,可以通过所述多相机系统采集所述机器人上固定的目标对象的图像序列。多相机系统中的多个相机在采集图像序列时,要求保证多相机系统中的每个相机同步曝光,以便在同一时刻有至少两个相机能够采集到该目标对象。可以理解的是,多相机系统中,多个相机的型号可以相同,也可以不同。
步骤S103,根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向。
根据采集的目标对象的图像序列生成每个相机的位置和方向的过程,大致可以分为两个步骤:第一,根据图像序列,寻找匹配点;第二,根据寻找到的匹配点,反推相机的位置和方向。例如,若目标对象包括三个反光球,那么在第一步骤中,即根据图像序列,寻找匹配点时,可以根据多个相机同一时刻采集到的多张图像中反光球的二维坐标,确定二维坐标中哪些二维坐标属于同一反光球。确定匹配点之后,再根据相机的ID号以及确定出的匹配点的二维坐标,即可反推出相机之间的相对位置和方向。
本申请实施例通过控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行;通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列;根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向,通过无人机带动目标对象运动进行标定的方式,由于要求无人机尽可能多地遍历该采集区域,因此能够高效、精确的获得所述多相机系统中每个相机的位置和拍摄方向,并且采用无人机对多相机系统进行标定的方法,对采集区域的空间大小没有限制,具有很好的适用性。
图3是本申请又一实施例提供的多相机系统的标定方法的流程示意图,如图所示该方法可以包括以下步骤:
步骤S301,控制所述无人机按照预设飞行路径在所述多相机系统的采集区域内飞行。
在本申请实施例中,所述预设飞行路径是指预先设置的所述无人机在所述多相机系统的采集区域内的飞行路径,无人机在所述采集区域内飞行带动所述目标对象在所述采集区域内运动。可以将所述预设飞行路径发送给所述无人机,无人机根据接收到的预设飞行路径在所述多相机系统的采集区域内飞行,也可以终端设备一侧根据预设飞行路径向所述无人机发送飞行路径,无人机根据接收到的飞行路径进行飞行。
可以理解的是,在预设无人机的飞行路径时,为保证无人机能够尽可能多地遍历三维空间,要求预设的飞行路径在采集区域内的多个不同平面飞行。具体来说,预设的飞行路径可以是弧形轨迹,例如倒“8”字形状,如图4-a所示,也可以是盘环的弧形轨迹,如图4-b所示,当然也可以是正弦波或余弦波的形状,如图4-c所示。可以理解的是,在预设无人机的飞行路径时,还需要考虑无人机的形状、大小、飞行角度、飞行速度、采集区域的大小以及采集区域内的障碍物位置等因素。
步骤S302,通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列。
该步骤与步骤S102内容一致,具体可参照步骤S102的描述,在此不再赘述。
步骤S303,根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向。
在采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列之后,便可按照上一实施例中的描述,根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向,从而达到了实现多相机系统相机标定的目的。
然而,因无人机飞行过程中可能存在抖动等飞行稳定性问题,导致实际的飞行轨迹与预设飞行路径之间存在偏差,为进一步提高标定精度,减少标定结果不理想的概率,在无人机按照预设飞行路径飞行完毕之后,根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向之前,即在步骤S302与步骤S303之间,还可以包括:
步骤S304,判断所述多相机系统中每个相机采集的图像序列是否满足预设要求。
在本申请实施例中,精确标定多相机系统中相机的位置与方向的前提是每个相机采集的图像序列必须满足一定的条件,所以在无人机按照所述预设飞行路径飞行结束后,在根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向之前,还可以判断多相机系统中每个相机采集的图像序列是否满足预设要求。增加判断机制的目的是,提高多相机系统相机标定过程中的标定精度。
步骤S305,若所述多相机系统中至少一个相机采集的图像序列不满足预设要求,则控制所述无人机再次飞行,以使不满足预设要求的相机采集到满足预设要求的所述目标对象的图像序列。
在本申请实施例中,若任意一个或者多个相机采集的图像序列不满足预设要求,就需要通过不满足预设要求的相机重新采集目标对象的图像序列。
在本申请实施例中,每个相机对应有采集区域,当判断某个相机采集的图像序列不满足预设要求时,可以根据该不满足预设要求的相机的采集区域重新规划无人机新的飞行路径,并控制无人机按照新的飞行路径飞行,从而使得该不满足预设要求的相机能够对目标对象进行补充拍摄,以使得该相机补充拍摄的图像序列满足预设要求。
具体的,在控制所述无人机再次飞行,以使不满足预设要求的相机采集到满足预设要求的所述目标对象的图像序列时,操作方式具体可以包括:
获取不满足预设要求的相机的ID号,根据该ID号获取相机的采集区域,并根据该不满足预设要求的相机的采集区域规划新的飞行路径,同时控制所述无人机按照所述新的飞行路径进行飞行,实际上是控制无人机重点在该不满足预设要求的相机的采集区域内飞行。此时,通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列,由于此时的无人机主要在不满足设要求的相机的采集区域内飞行,因此该不满足预设要求的相机能够对目标对象进行补充拍摄,从而使得该不满足预设要求的相机采集到满足预设要求的所述目标对象的图像序列。
步骤S306,若所述多相机系统中每个相机采集的图像序列均满足预设要求,则执行步骤S303。
在本申请实施例中,若第一次采集的图像序列均符合预设要求,则表示每个相机都不需要对目标对象进行补充拍摄,此时便可直接根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向即可,若第一次采集的图像序列中有相机不符合预设要求,则需要不符合预设要求的相机对目标对象进行补充拍摄,补充拍摄的图像序列若满足要求,则可以根据第一次和补充拍摄的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向,若补充拍摄的图像序列仍然不满足要求,则继续补充拍摄直到所有的相机拍摄的图像序列均满足预设要求,就可以根据所述多相机系统同步采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向。
本申请实施例在图1所示的实施例的基础上,控制所述无人机按照预设飞行路径在所述多相机系统的采集区域内飞行,同时在无人机根据所述预设飞行路径结束飞行后,判断每个相机采集的图像序列是否满足预设要求;当不满足预设要求时,通过不满足预设要求的相机对目标对象进行补充拍摄,避免了当无人机采集的图像序列不符合预设要求导致生成的相机位置和相机方向不精确的问题,该方法可以提高多相机系统的标定效率,且由于进行了补充拍摄,能够提升相机的标定精度。
图5是本申请又一实施例提供的多相机系统的标定方法的流程示意图,如图所示该方法可以包括以下步骤:
步骤S501,通过控制指令控制所述无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行。
在本申请实施例中,还可以通过实时发送控制指令的方式控制所述无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行,所述控制指令可以是终端设备随机发出的,还可以是终端设备通过预设规则发出的,例如,终端设备一边采集无人机在所述多相机系统的采集区域内的位置以及无人机的飞行方向和飞行速度一边根据当前采集的无人机的位置、飞行方向和飞行速度生成控制指令,以便于所述无人机能够尽可能多的遍历所述多相机系统的采集区域。当然,在实际应用中,还可以是用户操作所述无人机的操控终端,通过所述操控终端向所述无人机发送控制指令,以控制所述无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行。
步骤S502,通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列。
该步骤与步骤S102内容一致,具体可参照步骤S102的描述,在此不再赘述。
步骤S503,判断所述多相机系统中每个相机采集的图像序列是否满足预设要求。
当所述无人机在所述多相机系统的采集区域飞行的过程中,多相机系统中的所有相机也在一直采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列,多相机系统在采集所述目标对象的图像的过程中实时将图像数据发送给终端设备,终端设备每接收到一帧图像就可以判断是否有相机满足预设要求。
步骤S504,若所述多相机系统中至少一个相机采集的图像序列不满足预设要求,则控制所述无人机根据所述控制指令在所述采集区域内飞行,以使不满足预设要求的相机采集到满足预设要求的所述目标对象的图像序列。
在本申请实施例中,在根据获取的图像序列判断是否有相机满足预设要求时,哪个相机采集的图像序列满足预设要求后,将该相机标记为满足预设要求,只要有相机采集的图像序列不满足预设要求,则就需要继续控制所述无人机根据控制指令在所述采集区域内飞行,直到所有相机采集的图像序列均满足预设要求。
步骤S505,若所述多相机系统中每个相机采集的图像序列均满足预设要求,则控制所述无人机停止飞行,并根据所述多相机系统采集的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向。
在本申请实施例中,在多相机系统中的每个相机采集的图像序列均满足预设要求后,就可以控制所述无人机停止飞行,并且根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向。
本申请实施例中,通过控制指令控制所述无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行,以及通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列,并判断每个相机采集的图像序列是否满足预设要求;当不满足预设要求时,通过不满足预设要求的相机对目标对象进行补充拍摄,避免了当无人机采集的图像序列不符合预设要求导致生成的相机位置和相机方向不精确的问题,该方法可以提高多相机系统的标定效率,且由于进行了补充拍摄,能够提升相机的标定精度。
需要说明的是,在图3和图5所示的实施例中,均需要判断所述多相机系统中每个相机采集的图像序列是否满足预设要求。在具体执行此步骤时,可以由多种方式,例如可以包括:
方式一,即通过帧数标准判断相机是否满足预设要求,具体实现方式如下:
获取每个相机采集到的完整目标对象的图像帧数;判断所述多相机系统中每个相机采集到完整目标对象的图像帧数是否大于预设帧数;若判断结果为是,即采集到完整目标对象的图像帧数大于预设帧数,则确定相机满足预设要求;若判断结果为否,即采集到完整目标对象的图像帧数小于或者等于预设帧数,则确定相机不满足预设要求。若目标对象为3个光球,则完整目标对象的图像帧指的是包括3个光球的图像帧。
方式二,即通过帧数标准判断相机是否满足预设要求,具体实现方式如下:
获取每个相机采集到的完整目标对象的图像帧数,并将获取的包含完整目标对象的图像帧数整合;判断整合后的目标对象在每张图像中的覆盖率是否大于预设标准;若判断结果为是,则确定满足预设要求;若判断结果为否,则确定不满足预设要求;
本方式具体实现过程可以是:
首先获取每个相机采集到的包括完整目标对象(例如包括所有反光球)的图像帧数,然后将获取的包含完整目标对象的图像按照帧号进行整合。由于图像的尺寸是已经固定的,因此可以计算出整合后的目标对象在每台相机成像平面上的覆盖率(即:反光球的图像坐标合集在每台相机成像平面上的占有率)。若计算出的覆盖率大于预设覆盖率标准,则认为相机满足预设要求;若整合后的目标对象在至少一台相机成像平面的覆盖率小于或者等于所述预设覆盖率,则认为相机不满足预设要求。具体来说,在对包括完整目标对象(所有反光球)的图像帧进行整合时,可以对反光球的二维坐标进行统计,以得到反光球在图像中出现的总次数。在总次数满足设定阈值的前提下,还将图像划分为多个网格区域(为保证图像精度,在划分网格时,每个网格区域保证比一个像素要小),然后分别统计每个网格区域中反光球的出现次数,并计算出现次数的平均值。然后将统计得到的各个网格区域中反光球的出现次数与计算出的平均值进行比较;若二者之间的差值在预设误差范围内,则认为相机满足预设要求,若二者之间的差值不在预设误差范围内,则认为相机未满足预设要求。
当然,在本申请实施例中,还可以结合帧数标准和覆盖率标准判断所述多相机系统中每个相机采集的图像序列是否满足预设要求。
方式三,即结合帧数标准和覆盖率标准判断相机是否满足预设要求,具体实现方式如下:
获取每个相机采集到的完整目标对象的图像帧数;判断所述多相机系统中每个相机采集到完整目标对象的图像帧数是否大于预设帧数;若判断图像帧数小于或等于预设帧数,则确定不符合预设要求;若判断图像帧数大于预设帧数,则将获取的包含完整目标对象的图像帧数整合,并进一步判断整合后的目标对象在每张图像中的覆盖率是否大于预设标准;若判断结果为是,则确定满足预设要求;若判断结果为否,则确定不满足预设要求。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
图6是本申请一实施例提供的多相机系统的示意框图,为了便于说明,仅示出与本申请实施例相关的部分。
所述多相机系统6包括:
控制模块61,用于控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行;
多个相机62,用于采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列;
标定信息生成模块63,用于根据所述多个相机采集的所述目标对象的图像序列生成所述多个相机中每个相机的位置和方向。
可选的,所述控制模块61具体用于:
控制所述无人机按照预设飞行路径在所述多相机系统的采集区域内飞行;
或者,通过控制指令控制所述无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行。
可选的,所述多相机系统6还包括:
判断模块,用于判断所述多相机系统中每个相机采集的视频或图像序列是否满足预设要求;
补充拍摄模块,用于若所述多相机系统中至少一个相机采集的图像序列不满足预设要求,则控制所述无人机再次飞行,以使不满足预设要求的相机采集到符合预设要求的所述目标对象的图像序列;
所述标定信息生成模块63,还用于若所述多相机系统中每个相机采集的视频或图像序列均满足预设要求,则根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向。
可选的,所述标定信息生成模块63包括:
判断单元631,用于判断所述多相机系统中每个相机采集的图像序列是否满足预设要求;
控制单元632,用于若所述多相机系统中至少一个相机采集的图像序列不满足预设要求,则控制所述无人机继续根据所述控制指令在所述采集区域内飞行,以使不满足预设要求的相机采集到满足预设要求的所述目标对象的图像序列;
标定信息生成单元633,用于若所述多相机系统中每个相机采集的图像序列均满足预设要求,则控制所述无人机停止飞行,并根据所述多相机系统同步采集的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向。
可选的,所述判断模块、所述判断单元631具体用于:
获取每个相机采集到的完整目标对象的图像帧数;判断所述多相机系统中每个相机采集到完整目标对象的图像帧数是否大于预设帧数;若判断结果为是,则确定满足预设要求,若判断结果为否,则确定不满足预设要求;
或,获取每个相机采集到的完整目标对象的图像帧数,并将获取的包含完整目标对象的图像帧数整合;判断整合后的目标对象在每张图像中的覆盖率是否大于预设标准,若判断结果为是,则确定满足预设要求,若判断结果为否,则确定不满足预设要求;
或,获取每个相机采集到的完整目标对象的图像帧数;判断所述多相机系统中每个相机采集到完整目标对象的图像帧数是否大于预设帧数;若判断图像帧数小于或等于预设帧数,则确定不符合预设要求;若判断图像帧数大于预设帧数,则将获取的包含完整目标对象的图像帧数整合,并进一步判断整合后的目标对象在每张图像中的覆盖率是否大于预设标准;若判断结果为是,则确定满足预设要求;若判断结果为否,则确定不满足预设要求。
可选的,所述补充拍摄模块包括:
控制单元,用于获取不满足预设要求的相机的采集区域,根据该采集区域规划第二飞行路径,以及控制所述无人机按照所述第二飞行路径飞行;
补充拍摄单元,用于通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列,以使不满足预设要求的相机采集到满足预设要求的所述目标对象的图像序列。
可选的,所述目标对象包括至少三个反光球,且至少三个反光球排列形成至少一条直线,所有反光球中任意两个反光球之间的距离均不相同。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将所述多相机系统的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中,上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述多相机系统中模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
图7是本申请又一实施例提供的终端设备的示意框图。如图7所示,该实施例的终端设备7包括:一个或多个处理器70、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述处理器70上运行的计算机程序72。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各个多相机系统的标定方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至S103。或者,所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述多相机系统实施例中各模块/单元的功能,例如图6所示模块61至63的功能。
示例性的,所述计算机程序72可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器71中,并由所述处理器70执行,以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序72在所述终端设备7中的执行过程。例如,所述计算机程序72可以被分割成控制模块、采集模块、标定信息生成模块。
所述控制模块,用于控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行;
所述多个相机,用于采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列;
所述标定信息生成模块,用于根据所述多个相机采集的所述目标对象的图像序列生成所述多个相机中每个相机的位置和方向。
其它模块可参照图6所示的实施例中的描述,在此不再赘述。
所述终端设备包括但不仅限于处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解,图7仅仅是终端设备7的一个示例,并不构成对终端设备7的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备还可以包括输入设备、输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器71可以是所述终端设备7的内部存储单元,例如终端设备6的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述终端设备6的外部存储设备,例如所述终端设备7上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器71还可以既包括所述终端设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多相机系统的标定方法,其特征在于,包括:
控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行;
通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列;
根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向。
2.如权利要求1所述的多相机系统的标定方法,其特征在于,所述控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行,包括:
控制所述无人机按照预设飞行路径在所述多相机系统的采集区域内飞行;
或者,通过控制指令控制所述无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行。
3.如权利要求2所述的多相机系统的标定方法,其特征在于,若所述控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行,具体包括:控制所述无人机按照预设飞行路径在所述多相机系统的采集区域内飞行;
在所述控制所述无人机按照预设飞行路径在所述多相机系统的采集区域内飞行之后,所述根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向之前,所述方法还包括:
判断所述多相机系统中每个相机采集的图像序列是否满足预设要求;
若所述多相机系统中每个相机采集的图像序列均满足预设要求,则根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向;
若所述多相机系统中至少一个相机采集的图像序列不满足预设要求,则控制所述无人机再次飞行,以使不满足预设要求的相机采集到满足预设要求的所述目标对象的图像序列,然后再执行所述根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向的步骤。
4.如权利要求2所述的多相机系统的标定方法,其特征在于,若所述控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行,具体包括:通过控制指令控制所述无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行;
所述根据所述多相机系统采集的所述目标对象的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向,包括:
判断所述多相机系统中每个相机采集的图像序列是否满足预设要求;
若所述多相机系统中每个相机采集的图像序列均满足预设要求,则控制所述无人机停止飞行,并根据所述多相机系统采集的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向;
若所述多相机系统中至少一个相机采集的图像序列不满足预设要求,则控制所述无人机根据所述控制指令在所述采集区域内飞行,以使不满足预设要求的相机采集到满足预设要求的所述目标对象的图像序列,然后再执行所述控制所述无人机停止飞行,并根据所述多相机系统采集的图像序列生成所述多相机系统中每个相机的位置和方向的步骤。
5.如权利要求3或4所述的多相机系统的标定方法,其特征在于,所述判断所述多相机系统中每个相机采集的图像序列是否满足预设要求,包括:
获取每个相机采集到的完整目标对象的图像帧数;判断所述多相机系统中每个相机采集到完整目标对象的图像帧数是否大于预设帧数;若判断结果为是,则确定满足预设要求;若判断结果为否,则确定不满足预设要求;或,
获取每个相机采集到的完整目标对象的图像帧数,并将获取的包含完整目标对象的图像帧数整合;判断整合后的目标对象在每张图像中的覆盖率是否大于预设标准,若判断结果为是,则确定满足预设要求;若判断结果为否,则确定不满足预设要求;或,
获取每个相机采集到的完整目标对象的图像帧数;判断所述多相机系统中每个相机采集到完整目标对象的图像帧数是否大于预设帧数;若判断图像帧数小于或等于预设帧数,则确定不符合预设要求;若判断图像帧数大于预设帧数,则将获取的包含完整目标对象的图像帧数整合,并判断整合后的目标对象在每张图像中的覆盖率是否大于预设标准;若判断结果为是,则确定满足预设要求;若判断结果为否,则确定不满足预设要求。
6.如权利要求3所述的多相机系统的标定方法,其特征在于,所述控制所述无人机再次飞行,以使不满足预设要求的相机采集到满足预设要求的所述目标对象的图像序列,包括:
获取不满足预设要求的相机的采集区域,根据该采集区域规划第二飞行路径,控制所述无人机按照所述第二飞行路径飞行;
通过所述多相机系统采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列,以使不满足预设要求的相机采集到满足预设要求的所述目标对象的图像序列。
7.如权利要求1至6任一项所述的多相机系统的标定方法,其特征在于,所述目标对象包括至少三个反光球,且排列形成至少一条直线,所有反光球中任意两个反光球之间的距离均不相同。
8.一种多相机系统,其特征在于,包括:
控制模块,用于控制无人机在所述多相机系统的采集区域内飞行;
多个相机,用于采集所述无人机上固定的目标对象的图像序列;
标定信息生成模块,用于根据所述多个相机采集的所述目标对象的图像序列生成所述多个相机中每个相机的位置和方向。
9.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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