本發(fā)明涉及標(biāo)定物標(biāo)定領(lǐng)域，尤其涉及一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法及裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的標(biāo)定方法標(biāo)定精度不高，對(duì)相機(jī)之間的位置關(guān)系有限定，標(biāo)定方法復(fù)雜。

在利用多個(gè)工業(yè)相機(jī)對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量之前，必須要先確定相機(jī)之間的位置關(guān)系?，F(xiàn)有標(biāo)定方法中自標(biāo)定技術(shù)不需要制作特定的參照物，靠獲取自然場(chǎng)景中的信息進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定精度不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法及裝置，解決了現(xiàn)有的標(biāo)定方法標(biāo)定精度不高，對(duì)相機(jī)之間的位置關(guān)系有限定，標(biāo)定方法復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法，包括：

S1：接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)預(yù)置的參照物進(jìn)行測(cè)量的信息，獲取到所述參照物表面曲率變化大的特征點(diǎn)；

S2：通過(guò)所述特征點(diǎn)，獲得任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系；

S3：通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系得到一個(gè)以所述參照物上的任意一個(gè)特征點(diǎn)為原點(diǎn)或者基于任意一個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系。

優(yōu)選地，所述步驟S1具體包括：

接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)預(yù)置在任意多個(gè)相機(jī)中間位置的參照物進(jìn)行測(cè)量的信息，獲取到所述參照物表面曲率變化大的特征點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述步驟S2具體包括：

通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)中兩個(gè)相機(jī)獲得的在對(duì)應(yīng)相機(jī)的局部坐標(biāo)系中不同的至少三個(gè)共同特征點(diǎn)，通過(guò)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換獲得有所述共同特征點(diǎn)的兩個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系。

優(yōu)選地，所述步驟S3具體包括：

通過(guò)有所述共同特征點(diǎn)的兩個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系得到一個(gè)以所述參照物上的任意一個(gè)特征點(diǎn)為原點(diǎn)或者基于任意一個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系，接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述步驟S3之后還包括：

將任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)通過(guò)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換顯示到所述全局坐標(biāo)系中，對(duì)任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，獲得被測(cè)物的三維模型。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定裝置，包括：

接收單元，用于接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)預(yù)置的參照物進(jìn)行測(cè)量的信息，獲取到所述參照物表面曲率變化大的特征點(diǎn)；

第一獲取單元，用于通過(guò)所述特征點(diǎn)，獲得任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系；

第二獲取單元，用于通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系得到一個(gè)以所述參照物上的任意一個(gè)特征點(diǎn)為原點(diǎn)或者基于任意一個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系。

優(yōu)選地，所述接收單元具體包括：

第一接收子單元，用于接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)預(yù)置在任意多個(gè)相機(jī)中間位置的參照物進(jìn)行測(cè)量的信息；

第一獲取子單元，用于獲取到所述參照物表面曲率變化大的特征點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述第一獲取單元具體包括：

第二獲取子單元，用于通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)中兩個(gè)相機(jī)獲得的在對(duì)應(yīng)相機(jī)的局部坐標(biāo)系中不同的至少三個(gè)共同特征點(diǎn)，通過(guò)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換獲得有所述共同特征點(diǎn)的兩個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系。

優(yōu)選地，所述第二獲取單元具體包括：

第三獲取子單元，用于通過(guò)有所述共同特征點(diǎn)的兩個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系得到一個(gè)以所述參照物上的任意一個(gè)特征點(diǎn)為原點(diǎn)或者基于任意一個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系；

第二接收子單元，用于接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，還包括：

第三獲取單元，用于將任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)通過(guò)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換顯示到所述全局坐標(biāo)系中，對(duì)任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，獲得被測(cè)物的三維模型。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法及裝置，其中一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法包括：S1：接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)預(yù)置的參照物進(jìn)行測(cè)量的信息，獲取到所述參照物表面曲率變化大的特征點(diǎn)；S2：通過(guò)所述特征點(diǎn)，獲得任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系；S3：通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系得到一個(gè)以所述參照物上的任意一個(gè)特征點(diǎn)為原點(diǎn)或者基于任意一個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系。本實(shí)施例中，通過(guò)S1：接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)預(yù)置的參照物進(jìn)行測(cè)量的信息，獲取到所述參照物表面曲率變化大的特征點(diǎn)；S2：通過(guò)所述特征點(diǎn)，獲得任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系；S3：通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系得到一個(gè)以所述參照物上的任意一個(gè)特征點(diǎn)為原點(diǎn)或者基于任意一個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系解決了現(xiàn)有的標(biāo)定方法標(biāo)定精度不高，對(duì)相機(jī)之間的位置關(guān)系有限定，標(biāo)定方法復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明參照物特征明顯，且易獲取，標(biāo)定精度高。本發(fā)明對(duì)各相機(jī)之間的位置關(guān)系沒(méi)有要求，任意位置相機(jī)都可以進(jìn)行標(biāo)定。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；

圖2本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法的另一個(gè) 實(shí)施例的流程示意圖；

圖3本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定裝置的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5本發(fā)明實(shí)施例提供的一種參照物四周的相機(jī)和激光模塊的位置示意圖；

圖6(a)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種參照物特征點(diǎn)的示意圖；

圖6(b)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種參照物特征點(diǎn)的示意圖；

圖7本發(fā)明實(shí)施例提供的一種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法及裝置，用于解決現(xiàn)有的標(biāo)定方法標(biāo)定精度不高，對(duì)相機(jī)之間的位置關(guān)系有限定，標(biāo)定方法復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法的一個(gè)實(shí)施例包括：

101、接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)預(yù)置的參照物進(jìn)行測(cè)量的信息，獲取到所述參照物表面曲率變化大的特征點(diǎn)；

102、通過(guò)所述特征點(diǎn)，獲得任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系；

103、通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系得到一個(gè)以所述參照物上的任意一個(gè)特征點(diǎn)為原點(diǎn)或者基于任意一個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系。

上面是對(duì)一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法的過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的描述，下面將對(duì)一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法的具體過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的描述，請(qǐng)參 閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法的另一個(gè)實(shí)施例包括：

201、接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)預(yù)置在任意多個(gè)相機(jī)中間位置的參照物進(jìn)行測(cè)量的信息，獲取到所述參照物表面曲率變化大的特征點(diǎn)；

本發(fā)明是一種對(duì)多個(gè)相機(jī)之間位置關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定的方法，利用已知參照物，各相機(jī)對(duì)參照物進(jìn)行測(cè)量，獲取到特殊點(diǎn)。

如圖5所示，將參照物放置在四個(gè)相機(jī)模塊的中間位置，然后進(jìn)行測(cè)量獲取到參照物的特征點(diǎn)；如圖6(a)、6(b)所示，相機(jī)①獲取到點(diǎn)1、2、3、10、11、12，相機(jī)②獲取到1、2、3、4、5、6，相機(jī)③獲取到4、5、6、7、8、9，相機(jī)④獲取到7、8、9、10、11、12。

202、通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)中兩個(gè)相機(jī)獲得的在對(duì)應(yīng)相機(jī)的局部坐標(biāo)系中不同的至少三個(gè)共同特征點(diǎn)，通過(guò)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換獲得有所述共同特征點(diǎn)的兩個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系；

然后通過(guò)對(duì)特殊點(diǎn)進(jìn)行算法處理，通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)中兩個(gè)相機(jī)獲得的在對(duì)應(yīng)相機(jī)的局部坐標(biāo)系中不同的至少三個(gè)共同特征點(diǎn)，通過(guò)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換獲得有所述共同特征點(diǎn)的兩個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系。

其中三維坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換公式：

設(shè)有兩個(gè)空間直角坐標(biāo)系分別為O-XYZ和O′-X′Y′Z′(如圖7所示)，其坐標(biāo)系原點(diǎn)不一致。存在三個(gè)平移參數(shù)ΔX、ΔY、ΔZ；它們間的坐標(biāo)軸也相互不平行，存在三個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)ε_x、ε_y、ε_z。同一點(diǎn)A在兩個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(X，Y，Z)和(X′，Y′，Z′)。

通過(guò)坐標(biāo)軸的平移和旋轉(zhuǎn)變換，兩個(gè)坐標(biāo)系可取得一致。轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：

其中，λ為兩個(gè)坐標(biāo)系之間的尺度比例因子。

其中R為旋轉(zhuǎn)矩陣，[ΔX，ΔY，ΔZ]^T為平移矩陣，因此只要求出ΔX，ΔY，ΔZ，ε_x，ε_y，ε_z，λ這7個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)，或者之間求出旋轉(zhuǎn)矩陣和平移矩陣，就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。為了求解坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，通常是提供一定數(shù)量的具有兩套坐標(biāo)的公共點(diǎn)，數(shù)量至少3個(gè)。數(shù)量越多越精確。

如圖5所示，本實(shí)施例中提供的一種多相機(jī)標(biāo)定裝置由四個(gè)相機(jī)模塊組成，每個(gè)相機(jī)模塊都有自己的局部坐標(biāo)系，如何確定四個(gè)局部坐標(biāo)之間的位置關(guān)系是本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)的。參照物如圖6所示，在標(biāo)定過(guò)程中，每個(gè)相機(jī)都能獲得參照物表面大量的數(shù)據(jù)點(diǎn)，包括參照物圖中指出的12個(gè)點(diǎn)其中的6個(gè)。每?jī)蓚€(gè)相機(jī)模塊之間都存在共同的3個(gè)特征點(diǎn)，特征點(diǎn)在參照物的圖6中標(biāo)明出來(lái)了，即進(jìn)行編號(hào)了的12個(gè)點(diǎn)。可以看出特征點(diǎn)是曲率變化比較大的點(diǎn)。這3個(gè)點(diǎn)在兩個(gè)相機(jī)模塊的局部坐標(biāo)系中是不同的，通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算，算出兩個(gè)局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系。然后編程實(shí)現(xiàn)該計(jì)算。所有上述所提到的算法是通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算各局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系。

如圖5和圖6，相機(jī)①和相機(jī)②根據(jù)點(diǎn)1、2、3進(jìn)行算法計(jì)算。獲得彼此的位置關(guān)系。同理，相機(jī)②和相機(jī)③根據(jù)點(diǎn)4、5、6，獲得彼此位置關(guān)系。相機(jī)③和相機(jī)④根據(jù)點(diǎn)7、8、9，獲得彼此位置關(guān)系。相機(jī)④和相機(jī)①根據(jù)點(diǎn)10、11、12，獲得彼此位置關(guān)系。

203、通過(guò)有所述共同特征點(diǎn)的兩個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系得到一個(gè)以所述參照物上的任意一個(gè)特征點(diǎn)為原點(diǎn)或者基于任意一個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系，接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)；

由于各個(gè)相機(jī)模塊都處于各自的局部坐標(biāo)系，要想把各個(gè)相機(jī)模塊測(cè)量的數(shù)據(jù)拼接起來(lái)。必須要拼接在一個(gè)公共的坐標(biāo)系下，稱為全局坐標(biāo)系。全局坐標(biāo)系可以基于其中一個(gè)局部坐標(biāo)系，即把各局部坐標(biāo)系的其中一個(gè)坐標(biāo)系作為全局坐標(biāo)系，也可把參照物其中一個(gè)特征點(diǎn)作為全局坐標(biāo)系的原點(diǎn)，根據(jù)不用情況可以通過(guò)修改編程實(shí)現(xiàn)的算法更改不同的坐標(biāo)系作為全局坐標(biāo)系。根據(jù)各相機(jī)彼此之間的位置關(guān)系，得到一個(gè)全局坐標(biāo)系；

接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)。對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量的數(shù)據(jù)是指每個(gè)相機(jī)模塊都可以測(cè)量待測(cè)物體表面的 大量數(shù)據(jù)點(diǎn)，物體表面是由大量點(diǎn)組成的，測(cè)量的數(shù)據(jù)就是大量點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

204、將任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)通過(guò)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換顯示到所述全局坐標(biāo)系中，對(duì)任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，獲得被測(cè)物的三維模型。

本發(fā)明通過(guò)一個(gè)特征明顯的參照物來(lái)對(duì)各相機(jī)模塊位置關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定好之后即可把各相機(jī)模塊測(cè)量出的數(shù)據(jù)拼接起來(lái)，拼接在一個(gè)共同的全局坐標(biāo)系中。

確定好了各相機(jī)模塊的位置關(guān)系，即可把每個(gè)相機(jī)模塊測(cè)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)通過(guò)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到一個(gè)全局坐標(biāo)系下，其中坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換可以編程實(shí)現(xiàn)，坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換公式如圖7所述，對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量的各相機(jī)模塊則可把數(shù)據(jù)顯示到全局坐標(biāo)系中，對(duì)各模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，則可以得到被測(cè)物的三維模型。

請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定裝置的一個(gè)實(shí)施例包括：

接收單元301，用于接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)預(yù)置的參照物進(jìn)行測(cè)量的信息，獲取到所述參照物表面曲率變化大的特征點(diǎn)；

第一獲取單元302，用于通過(guò)所述特征點(diǎn)，獲得任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系；

第二獲取單元303，用于通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系得到一個(gè)以所述參照物上的任意一個(gè)特征點(diǎn)為原點(diǎn)或者基于任意一個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系。

上面是對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定裝置的各單元進(jìn)行詳細(xì)的描述，下面將對(duì)一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定裝置的各附加單元進(jìn)行詳細(xì)的描述，請(qǐng)參閱圖4，本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定裝置的另一個(gè)實(shí)施例包括：

接收單元401，用于接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)預(yù)置的參照物進(jìn)行測(cè)量的信息，獲取到所述參照物表面曲率變化大的特征點(diǎn)；

接收單元401具體包括：

第一接收子單元4011，用于接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)預(yù)置在任意多個(gè)相機(jī)中間位置的參照物進(jìn)行測(cè)量的信息；

第一獲取子單元4012，用于獲取到所述參照物表面曲率變化大的特征點(diǎn)。

第一獲取單元402，用于通過(guò)所述特征點(diǎn)，獲得任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系；

第一獲取單元402具體包括：

第二獲取子單元4021，用于通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)中兩個(gè)相機(jī)獲得的在對(duì)應(yīng)相機(jī)的局部坐標(biāo)系中不同的至少三個(gè)共同特征點(diǎn)，通過(guò)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換獲得有所述共同特征點(diǎn)的兩個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系。

第二獲取單元403，用于通過(guò)任意多個(gè)相機(jī)彼此間的位置關(guān)系得到一個(gè)以所述參照物上的任意一個(gè)特征點(diǎn)為原點(diǎn)或者基于任意一個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系。

第二獲取單元403具體包括：

第三獲取子單元4031，用于通過(guò)有所述共同特征點(diǎn)的兩個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系得到一個(gè)以所述參照物上的任意一個(gè)特征點(diǎn)為原點(diǎn)或者基于任意一個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系；

第二接收子單元4032，用于接收任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)。

第三獲取單元404，用于將任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)通過(guò)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換顯示到所述全局坐標(biāo)系中，對(duì)任意多個(gè)相機(jī)對(duì)被測(cè)物體表面進(jìn)行測(cè)量的對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，獲得被測(cè)物的三維模型。

本發(fā)明是一種對(duì)多個(gè)相機(jī)之間位置關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定的方法，利用已知參照物，各相機(jī)對(duì)參照物進(jìn)行測(cè)量，獲取到特殊點(diǎn)。然后通過(guò)對(duì)特殊點(diǎn)進(jìn)行算法處理，使處于各個(gè)局部坐標(biāo)系的激光和相機(jī)模塊整合到一個(gè)全局坐標(biāo)系中。標(biāo)定之后對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量的各相機(jī)模塊則可把數(shù)據(jù)顯示到全局坐標(biāo)系中，對(duì)各模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，則可以得到被測(cè)物的三維模型。

本發(fā)明是對(duì)多個(gè)相機(jī)之間的關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定，采用標(biāo)定物標(biāo)定技術(shù)，利用特征明顯的參照物，確定各相機(jī)直接的關(guān)系。標(biāo)定精度高，標(biāo)定方法簡(jiǎn)單。 可對(duì)任意多個(gè)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。

請(qǐng)參閱圖5和圖6，本發(fā)明提供的另一個(gè)基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定裝置的實(shí)施例包含四個(gè)相機(jī)模塊，一個(gè)參照物。其中四個(gè)相機(jī)模塊分布于參照物的四個(gè)角，操作步驟如下：

1)將參照物放置在四個(gè)相機(jī)模塊的中間位置，然后進(jìn)行測(cè)量獲取到參照物的特征點(diǎn)；

2)如圖6所示：相機(jī)①獲取到點(diǎn)1、2、3、10、11、12，相機(jī)②獲取到1、2、3、4、5、6，相機(jī)③獲取到4、5、6、7、8、9，相機(jī)④獲取到7、8、9、10、11、12；

如圖5所示，本實(shí)施例中提供的一種多相機(jī)標(biāo)定裝置由四個(gè)相機(jī)模塊組成，每個(gè)相機(jī)模塊都有自己的局部坐標(biāo)系，如何確定四個(gè)局部坐標(biāo)之間的位置關(guān)系是本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)的。參照物如圖6所示，在標(biāo)定過(guò)程中，每個(gè)相機(jī)都能獲得參照物表面大量的數(shù)據(jù)點(diǎn)，包括參照物圖中指出的12個(gè)點(diǎn)其中的6個(gè)。每?jī)蓚€(gè)相機(jī)模塊之間都存在共同的3個(gè)特征點(diǎn)，特征點(diǎn)在參照物的圖6中標(biāo)明出來(lái)了，即進(jìn)行編號(hào)了的12個(gè)點(diǎn)。可以看出特征點(diǎn)是曲率變化比較大的點(diǎn)。這3個(gè)點(diǎn)在兩個(gè)相機(jī)模塊的局部坐標(biāo)系中是不同的，通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算，算出兩個(gè)局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系。然后編程實(shí)現(xiàn)該計(jì)算。所有上述所提到的算法是通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算各局部坐標(biāo)系的位置關(guān)系。

3)相機(jī)①和相機(jī)②根據(jù)點(diǎn)1、2、3進(jìn)行算法計(jì)算。獲得彼此的位置關(guān)系。同理，相機(jī)②和相機(jī)③根據(jù)點(diǎn)4、5、6，獲得彼此位置關(guān)系。相機(jī)③和相機(jī)④根據(jù)點(diǎn)7、8、9，獲得彼此位置關(guān)系。相機(jī)④和相機(jī)①根據(jù)點(diǎn)10、11、12，獲得彼此位置關(guān)系。

4)根據(jù)各相機(jī)彼此之間的位置關(guān)系，得到一個(gè)全局坐標(biāo)系。

至此，相機(jī)標(biāo)定結(jié)束。此相機(jī)模塊組可對(duì)待測(cè)物進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)算法可以獲取待測(cè)物的三維模型圖。

對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量的數(shù)據(jù)是指每個(gè)相機(jī)模塊都可以測(cè)量待測(cè)物體表面的大量數(shù)據(jù)點(diǎn)，物體表面是由大量點(diǎn)組成的，測(cè)量的數(shù)據(jù)就是大量點(diǎn)的位置坐標(biāo)。本發(fā)明通過(guò)一個(gè)特征明顯的參照物來(lái)對(duì)各相機(jī)模塊位置關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定好之后即可把各相機(jī)模塊測(cè)量出的數(shù)據(jù)拼接起來(lái)，拼接在一個(gè)共同的全局坐 標(biāo)系中。

由于各個(gè)相機(jī)模塊都處于各自的局部坐標(biāo)系，要想把各個(gè)相機(jī)模塊測(cè)量的數(shù)據(jù)拼接起來(lái)。必須要拼接在一個(gè)公共的坐標(biāo)系下，稱為全局坐標(biāo)系。全局坐標(biāo)系可以基于其中一個(gè)局部坐標(biāo)系，即把各局部坐標(biāo)系的其中一個(gè)坐標(biāo)系作為全局坐標(biāo)系，也可把參照物其中一個(gè)特征點(diǎn)作為全局坐標(biāo)系的原點(diǎn)，根據(jù)不用情況可以通過(guò)修改編程實(shí)現(xiàn)的算法更改不同的坐標(biāo)系作為全局坐標(biāo)系。

圖5只是標(biāo)明參照物四周的相機(jī)和激光模塊的位置，并沒(méi)有畫出相機(jī)和激光。

本發(fā)明是一種對(duì)多個(gè)相機(jī)之間位置關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定的技術(shù)，上述示例給的是對(duì)四個(gè)相機(jī)之間位置關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定，本方法理論上可以對(duì)任意多個(gè)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，且各相機(jī)之間可以不在同一個(gè)水平面，也可以成任意角度。

圖6中所畫參照物為：上下都是正方形的四棱臺(tái)。本發(fā)明所需參照物可為三棱臺(tái)，五棱臺(tái)，六棱臺(tái)等等，可以為兩層，也可為三層，四層等等。

本發(fā)明參照物特征明顯，且易獲取，標(biāo)定精度高。本發(fā)明對(duì)各相機(jī)之間的位置關(guān)系沒(méi)有要求。任意位置相機(jī)都可以進(jìn)行標(biāo)定。

本發(fā)明提供的一種基于參照物的多相機(jī)標(biāo)定方法可以事先確定各相機(jī)的距離，不過(guò)這樣的誤差比較大。也可利用其他參照物，不過(guò)此參照物特征明顯，算法處理相對(duì)簡(jiǎn)單。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。