[发明专利]相机标定处理方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明涉及动作捕捉领域，公开了一种相机标定处理方法、装置、设备及存储介质，用于提高相机标定的准确性。该方法包括：通过多个光学动捕相机，采集设置在动捕空间不同位置的光学跟踪标记点的第一空间坐标和第一图像坐标；根据第一空间坐标和第一图像坐标，分别计算每个光学动捕相机的投影矩阵；根据每个光学动捕相机的投影矩阵，计算得到第一空间坐标在每个光学动捕相机的预设图像坐标系中的第一投影坐标；分别将每个光学动捕相机对应的第一投影坐标与第一图像坐标进行匹配，根据匹配结果确定正常相机和异常相机；通过正常相机，采集第二空间坐标，通过异常相机，采集第二图像坐标；根据第二空间坐标和第二图像坐标，对异常相机进行重新标定。

技术领域

本发明涉及动作捕捉技术领域，尤其涉及相机标定处理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数，在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定(或摄像机标定)。相机标定是光学运动捕捉中非常重要的一个环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。

目前的光学动作捕捉系统一般使用标定杆进行相机标定，该标定杆上固定有多个反光球，用户在跟踪场地内挥动标定杆，使反光球的运动轨迹尽可能地分散于跟踪场地，同时，多个相机在不同的角度拍摄反光球的运动图像，通过该运动图像，可以计算出相机模型的内外参数。然而，由于温度变化、相机安装位置震动等因素，某些相机的标定参数会和实际的相机参数相差甚远，导致相机最终标定的结果不准确。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种相机标定处理方法、装置、设备及存储介质，旨在提高相机标定的准确性。

本发明第一方面提供了一种相机标定处理方法，所述相机标定处理方法包括：

通过多个光学动捕相机，采集设置在动捕空间不同位置的光学跟踪标记点的第一空间坐标和第一图像坐标，所述第一空间坐标为所述光学跟踪标记点在预设世界坐标系中的三维坐标，所述第一图像坐标为所述光学跟踪标记点在每个光学动捕相机的预设图像坐标系中的二维坐标；

根据所述第一空间坐标和所述第一图像坐标，分别计算每个光学动捕相机的投影矩阵，所述投影矩阵用于表示所述预设世界坐标系中的三维坐标与所述预设图像坐标系中的二维坐标之间的映射关系；

根据每个光学动捕相机的投影矩阵，对所述第一空间坐标进行坐标变换，得到所述第一空间坐标在每个光学动捕相机的预设图像坐标系中的第一投影坐标；

分别将每个光学动捕相机对应的所述第一投影坐标与所述第一图像坐标进行匹配，根据匹配结果从所述多个光学动捕相机中确定正常相机和异常相机，所述正常相机为无需重新标定的相机，所述异常相机为待重新标定的相机；

通过所述正常相机，采集所述光学跟踪标记点的第二空间坐标，通过所述异常相机，采集所述光学跟踪标记点的第二图像坐标；

根据所述第二空间坐标和所述第二图像坐标，对所述异常相机进行重新标定。

可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述根据所述第一空间坐标和所述第一图像坐标，分别计算每个光学动捕相机的投影矩阵，所述投影矩阵用于表示所述预设世界坐标系中的三维坐标与所述预设图像坐标系中的二维坐标之间的映射关系的步骤包括：

获取每个光学动捕相机的内参；

将所述第一空间坐标、所述第一图像坐标以及所述内参代入相机姿态估计算法EPNP中进行计算，分别得到每个光学动捕相机的投影矩阵，所述投影矩阵用于表示所述预设世界坐标系中的三维坐标与所述预设图像坐标系中的二维坐标之间的映射关系。