基于自定位机器人的多相机参数自动标定系统运行方法

摘要

本发明公开了一种基于自定位机器人的多相机参数自动标定系统运行方法。自定位机器人携带标记点在离线构建的环境地图中巡航并进行自定位，得到世界坐标，主控机采集相机图像并进行图像处理，得到标记点的图像坐标，结合8个以上世界坐标与对应图像坐标的点对数据，主控机就可以自动地进行相机的参数标定。本发明的最大特点在于能自动地对分布固定的多相机进行参数标定，大大降低人力标定成本，提高标定过程的规范化和精度，并且本发明可在现有监控系统基础上非常便捷地升级实现，相机标定的结果是应用于监控和视觉系统的高级智能算法的基础，因此在未来的道路交通、办公楼道、厂房厂区、公共安保等监控系统中有非常广泛的应用推广前景。

主权项

一种基于自定位机器人的多相机参数自动标定系统运行方法，其特征在于它的步骤如下1）搭建基于自定位机器人的多相机参数自动标定系统，它包括主控机（1）、视觉软件运行系统环境（2）、相机视频采集设备（3）、多个相机（4）、无线网络通讯设备（5）、自定位机器人（6）；多个相机（4）通过视频采集设备（3）与主控机（1）相连，由视觉软件运行系统环境（2）进行对多个相机（4）的视频图像采集及图像处理，所述视觉软件运行系统环境（2）包括相机（4）在操作系统下的驱动、相机（4）视频的采集软件、视频图像处理软件、相机参数标定软件合集，多相机（4）分布固定在所监控区域的上空，视野交叉覆盖所需监控的区域，自定位机器人（6）携带特定标记点在监控视野范围内巡航运动及进行自定位，自定位数据和其它信息通过无线网络通讯设备（5）与主控机（1）进行通讯交互，最终的标定结果存放在主控机（1）中；2）人工控制自定位机器人（6）对有效监控区域的环境进行地图构建；3）运行视觉软件运行系统环境（2），主控机（1）实时采集多个相机（4）的视频图像；4）人工指定自定位机器人（6）巡航需要经过的关键点；5）自定位机器人（6）自动规划运动路径进行巡航，每运行一段距离后自动停下，进行精确的自定位，并发送自定位结果到主控机（1）；6）主控机（1）接收到自定位数据后，调用视觉软件运行系统环境（2）中图像处理方法，寻找视野内出现自定位机器人（6）标记点的相机（4），并将识别到该标记点的图像坐标与世界坐标点对记录到对应的相机（4）列表下；7）主控机（1）通知自定位机器人（6）继续运动，重复步骤5）与步骤6）直到自定位机器人（6）巡游完成全部指定的轨迹；8）主控机（1）接收到自定位机器人（6）结束指令后，读取记录的所有相机（4）点对列表，调用运行视觉软件运行系统环境（2）的标定功能模块计算各相机（4）的内外参数和畸变参数并保存；所述的步骤2）为：离线在要构建地图的环境中人工控制自定位机器人（6）移动并记录其激光传感器和里程计数据，扫描完成整个环境后，将所有的记录数据利用基于粒子滤波的栅格地图构建方法进行栅格地图构建，并将所构建栅格地图的坐标系与人类环境理解和定义的世界坐标系进行对应匹配；所述的步骤5）为：自定位机器人（6）在离线构建的栅格地图上生成四叉树地图，在四叉树地图中对当前位置到下一个关键点的运动路径利用快速扩展随机树方法进行路径规划，利用橡皮筋方法进行轨迹生成，从而得到可以按照指定的关键点进行运动的运动指令，自定位机器人（6）每运行一端距离自动停下，采用粒子滤波方法结合当前激光传感器和里程计数据与栅格地图进行概率匹配，得到高精度的自定位结果，当前的自定位结果通过网络发送到主控机（1）。