[發明專利]車載攝像機外參數交互式標定方法

有效

• 申請號: 201010560809.1
• 申請日: 2010-11-26
• 公開（公告）號: CN102013099A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 譚筠;安向京;孫振平
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 郭敏

1.一種車載攝像機外參數交互式標定方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，由攝像機供應商提供或通過標定得到攝像機內參數k₁,k₂,k₃,p₁,p₂,f_x,f_y,c_x,c_y，其中，k₁,k₂,k₃為徑向畸變系數，p₁,p₂為切向畸變系數，f_x,f_y為以像素為單位的焦距，c_x,c_y為圖像基準點坐標；

第二步，在平坦地面上構建擁有三條直線的標定場景，這三條直線稱為標定線，是在世界坐標系中的直線，使得標定線中的兩條直線與載有攝像機汽車的縱軸平行，第三條直線與前兩條直線垂直相交，并且保證三條標定線與兩個交點在攝像機圖像中可見；

第三步，構建輔助坐標系，通過人機交互定位地面三條標定線在攝像機圖像中的圖形和位置，并求取標定線在世界坐標系與輔助坐標系中的坐標及其對應關系，方法是：

步驟1，構建輔助坐標系

構建二維坐標系O’_C-X’_CY’_C作為輔助坐標系，其坐標原點O’_C在攝像機坐標系O_C-X_CY_CZ_C的（0，0，1）點，X’_C軸與X_C軸平行，Y’_C軸與Y_C軸平行，坐標定義為：

????????????????????????????公式四

式中，（X_C，Y_C，Z_C）是一個點的攝像機坐標系坐標，（X’_C，Y’_C）是點（X_C，Y_C，Z_C）對應的O’_C-X’_CY’_C坐標系坐標；

步驟2，創建標定圖形

在輔助坐標系中創建標定圖形，該標定圖形為兩條豎線與一條橫線，利用第一步中的攝像機內參數以及公式三求取輔助坐標系中標定圖形在攝像機圖像中對應的形狀和位置，將標定圖形疊加顯示在攝像機圖像上；

??????公式三

式中，（X_C，Y_C，Z_C）是一個點的攝像機坐標系坐標，（U，V）是（X_C，Y_C，Z_C）這個點對應的O_I-UV圖像坐標系的坐標，O_I-UV圖像坐標系的原點在像素坐標最小的點O_I上，橫向像素增大的方向定義為U軸方向，縱向像素增大的方向定義為V軸方向，以像素為單位；

步驟3，通過人機交互定位標定圖形

根據攝像機圖像中的標定圖形與標定線的相對關系，采用圖像處理算法或通過人機交互的方法，調整輔助坐標系O’_C-X’_CY’_C中標定圖形的三條直線的參數，使得攝像機圖像中的標定圖形與標定線重合；

步驟4，求取標定線在世界坐標系與輔助坐標系中的坐標及其對應關系

由于步驟3中攝像機圖像中的標定圖形與標定線已經重合，所以標定線在輔助坐標系下的坐標等于標定圖形在輔助坐標系下的坐標。