多相機標定作為實現(xiàn)多視角視覺融合、三維重建、大范圍精準定位的核心技術,其目標是建立多個相機之間的相對位姿關系(外參)及各相機自身的內部參數(shù)(內參),構建統(tǒng)一的多相機視覺坐標系。相較于單相機標定,多相機標定涉及多設備協(xié)同、多視角數(shù)據同步、多參數(shù)耦合求解等復雜問題,稍有疏漏就可能導致標定退化、參數(shù)失準,進而影響后續(xù)視覺融合與三維測量精度。因此,多相機標定需重點規(guī)避“環(huán)境干擾失控、設備狀態(tài)不穩(wěn)定、數(shù)據采集缺陷、模型算法適配偏差、參數(shù)耦合失效”五大類核心問題,每類問題下又包含多個具體規(guī)避要點,需從標定全流程進行嚴格把控,才能保障標定結果的精度與魯棒性。首先,多相機標定需嚴格規(guī)避“標定環(huán)境干擾失控”問題,環(huán)境的穩(wěn)定性直接決定標定數(shù)據的質量,是標定成功的基礎前提。需重點規(guī)避的具體問題包括:一是光照條件不穩(wěn)定與反光干擾,多相機標定過程中,光照強度突變、光照不均勻或標定靶標/場景存在強反光,會導致不同相機采集的標定圖像灰度值差異過大、特征點提取模糊或出現(xiàn)偽特征點。例如,部分相機處于強光直射區(qū)域,部分處于陰影區(qū)域,會使同一標定靶標的特征點在不同相機圖像中對比度差異顯著,導致特征點匹配錯誤率激增;靶標表面的強反光會掩蓋真實特征點,使相機無法準確識別,進而破壞標定模型的約束條件。二是環(huán)境振動與氣流干擾,標定過程中若存在地面振動、設備振動或氣流擾動,會導致多相機支架、標定靶標發(fā)生微小位移或晃動。多相機標定對相對位置穩(wěn)定性要求極高,即使微米級的振動位移,也會導致不同相機采集的靶標姿態(tài)數(shù)據不一致,使相對位姿求解出現(xiàn)偏差;氣流擾動還可能導致標定靶標(尤其是柔性靶標)發(fā)生形變,進一步加劇數(shù)據失真。三是環(huán)境溫度劇烈波動,溫度變化會引發(fā)相機鏡頭熱脹冷縮、CMOS傳感器參數(shù)漂移,還會導致多相機安裝支架發(fā)生熱形變。不同相機受溫度影響的程度可能存在差異,若溫度波動過大,會使各相機的內參(如焦距、主點)發(fā)生非同步變化,破壞多相機之間的相對位姿穩(wěn)定性,同時溫度導致的支架形變會直接改變相機的安裝姿態(tài),使標定參數(shù)與實際工作狀態(tài)偏差過大。其次,需重點規(guī)避“多相機及標定設備狀態(tài)不穩(wěn)定”問題,設備自身的狀態(tài)一致性與穩(wěn)定性是保障標定精度的核心基礎。具體需規(guī)避:一是相機硬件參數(shù)不匹配與狀態(tài)不一致,多相機標定時需避免選用硬件參數(shù)差異過大的相機(如不同型號、不同分辨率、不同幀率的相機),這類相機的成像特性(如曝光響應、動態(tài)范圍)差異顯著,會導致相同場景下的圖像質量不一致,增加特征點匹配與參數(shù)求解難度;同時需規(guī)避相機未充分預熱就開展標定,相機開機后存在一定的參數(shù)穩(wěn)定期,未預熱狀態(tài)下的內參(如焦距、白平衡)尚未穩(wěn)定,會導致標定參數(shù)存在系統(tǒng)性偏差。二是多相機安裝支架剛性不足與固定不牢固,支架剛性不足會在標定過程中因自身重力、環(huán)境振動產生彈性形變,導致多相機之間的相對位置發(fā)生變化;支架固定不牢固或相機與支架連接松動,會使相機在標定過程中出現(xiàn)微小傾斜或位移,破壞多相機的相對姿態(tài)穩(wěn)定性。尤其在大范圍多相機布局場景中,支架的累積形變會被放大,直接導致標定退化。三是標定靶標選型不當與狀態(tài)失準,需規(guī)避選用特征點不清晰、幾何精度不足或尺寸不匹配的標定靶標,例如低精度的棋盤格靶標角點加工誤差過大,會導致特征點三維坐標測量偏差;靶標尺寸過小,無法在多相機視場中同時呈現(xiàn)足夠多的特征點,導致約束信息不足;靶標表面磨損、污損會使特征點識別精度下降。同時需規(guī)避標定靶標未固定牢固,靶標的微小位移會導致多相機采集的特征點數(shù)據無法對應同一空間位置,使相對位姿求解失效。第三,多相機標定需重點規(guī)避“數(shù)據采集環(huán)節(jié)缺陷”,數(shù)據是標定求解的核心依據,數(shù)據采集的質量直接決定標定結果的可靠性,需規(guī)避的核心問題包括:一是多相機數(shù)據采集不同步,這是多相機標定最關鍵的規(guī)避要點之一。