无重叠视场多相机组标定的灵活方法

"无重叠视场多相机组安装关系的灵活标定" 在多相机系统中，尤其是在复杂的测量环境中，各个相机之间的视场可能不存在重叠区域，这给多相机组的安装关系标定带来了难题。传统的标定方法，如基于全站仪的方案，往往过程繁琐且依赖额外的测量设备。为了克服这些限制，本文提出了一个创新的无重叠视场多相机组标定方法，该方法基于手眼标定理论，并利用了机器人学中的等价关系。 手眼标定是机器人学中的一个重要概念，它涉及到机器人末端执行器（如机械臂）与摄像头之间的坐标转换。在这个过程中，通过一组已知的三维点在相机坐标系和机器人坐标系中的对应关系，可以计算出两者之间的外参数，即旋转和平移矩阵。在多相机组的情况下，同样可以应用这一原理，只不过这里的“手”变成了相机，而“眼”则可以是另一个相机或者固定的参考框架。 文章中提到的基础方程是解决多相机组安装关系的关键。在四元数表示的旋转矩阵下，这些方程描述了不同相机之间的相对位置和姿态。四元数由于其简洁性和避免万向锁问题的优势，被广泛用于表示旋转。通过推导四元数下的解算步骤，作者提供了一个有效的计算方法来确定相机间的外参数。 实验结果显示，这种方法不仅保持了高精度，而且无需额外的测量传感器，大大降低了人力成本，提高了标定过程的灵活性和效率。与传统的全站仪标定方法相比，该方法简化了操作流程，尤其适合于视场无重叠的多相机系统。 关键词：测量、外参数标定、手眼标定、无重叠视场 该研究提供了一种适用于无重叠视场条件下的多相机系统标定新方法，该方法基于手眼标定理论，通过四元数表示旋转，有效地解决了传统方法的复杂性和效率问题。这对于多相机系统在自动化、监控、三维重建等领域的应用具有重要意义，特别是在那些难以获取重叠视图的场景下，如大型设施监测或无人驾驶汽车的环境感知。