[发明专利]一种少量重合区域无需特制标定物的多深度相机外参标定的方法

说明书

本发明主要涉及计算机三维视觉领域，具体为一种少量重合区域无需特制标定物的多深度相机外参标定的方法；本发明包括：使用人体三维骨骼点作为特征点、适用于两台以上的深度相机仅有少量重合区域的情况、使用了能提取出xyz空间坐标的人体骨骼提取算法，并发明了一种多帧优化和引入外部特征点进行外参误差判断的方法等特征；本发明具有适用于多深度相机间仅有少量重合区域且无需特征标定物即可实现相对较高的外参标定的优点。

技术领域

本发明主要涉及计算机三维视觉领域，具体为一种少量重合区域无需特制标定物的多深度相机外参标定的方法。

背景技术

随着计算机视觉技术的发展，基于深度相机的三维计算机视觉应用越来越多，与二维相机相比，深度相机可以直接拍摄出图像的深度信息，尤其是激光雷达拍摄出的深度信息已经非常准确；有了这样的深度信息，现实中使用场景也越来越多，如三维重建、全息捕捉、姿态捕捉、物体识别等。

一旦涉及2个及以上的深度相机联合获取图像数据并对数据进行处理的场景，就需要对深度相机进行外参标定，深度相机又分为纯深度相机和RGB-D深度相机，纯深度相机由于无法获取RGB图像数据，故无法使用类似张正友棋盘格的外参标定方法。

RGB-D相机在业界往往使用张正友棋盘格标定法进行外参配准，张正友在1999年发布的论文“Flexible Camera Calibration By Viewing a Plane From UnknownOrientations”，包括根据张正友棋盘格升级版的ArUco二维码棋盘格进行外参配准的方法，均需要特制刚体标定物，且对尺寸有严格要求，如张正友棋盘格标定法就需要一块大小占据视野范围1/2的绝对刚体棋盘格；故使用棋盘格的方法，不适合少量重合区域的场景，且需要特制标定物，也无法应用于纯深度相机。

在发明专利CN2022104736610中提到了一种方法，可以对RGB-D相机进行外参配准，其描述的纸张制作的标定物进行外参标定的方法，即便没有刚体和视野范围的严格要求，适用于少量重合区域，但是由于其需要获取RGB图像数据，无法应用于纯深度相机。

在发明专利CN202110906366中提到了一种方法，该方法也可以对RGB-D相机进行外参标定，但是不适用于少量重合区域，且由于其需要获取RGB图像数据，故无法应用于纯深度相机。

在发明专利CN2007100628256和CN2017113988037中提到的基于RGB相机的多相机标定方法，此类方法也可以对RGB-D相机进行外参标定，也适用于少量重合区域，但该方法任然需要特制标定物，且由于其需要获取RGB图像数据，无法应用于纯深度相机。

现有的纯深度相机外参配准的方法，往往需要定制特制的立体标定物，如申请号CN2020116264908的发明专利中记载了一种方法，其适用于纯深度相机，但是要求较多的重合区域，且仍需要特制标定物。

现有的许多无需特制标定物纯深度相机外参标定的方法，往往要求较多的重合区域，否则效果不佳，因此，需要一种适用于少量重合区域，无需特制标定物的适用于所有深度相机的多深度相机外参标定的方法。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题，提供了一种适用于少量重合区域，无需特制标定物的多深度相机外参标定的方法；仅需一个人进入相机的少量重合视野，利用人体特征点做外参配准，此方法既可以用在RGB-D相机上，也可以应用在纯深度相机上。

需要说明的是，本发明的前置操作为：以人部分身体进入深度相机1、深度相机2的重合区域，然后用多深度相机拍摄图像后提取骨骼数据。

获取深度相机1、深度相机2的深度图像，将其分别转换为点云1、点云2（以下简称PCD1、PCD2），此时PCD1、PCD2之间仅有少量重合区域，如说明书附图图1所示，深度相机1、2的夹角达到了180度。

为了相关领域熟练技术人员能更好的理解本发明，以下给出详细计算步骤：