[發明專利]機載的形成立體圖像的系統的攝像機的外在校準方法

有效

• 申請號: 201580051885.0
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN106716489B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: L.加西亞
• 申請（專利權）人: 法國大陸汽車公司;大陸汽車有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 胡莉莉;杜荔南

1.一種機載于機動車輛（1）中的形成立體圖像的立體視覺系統的第一攝像機（11）和第二攝像機（12）的外在校準方法，包括以下步驟：

-獲取各攝像機的傾斜、俯仰和偏轉的立體外在和單內在校準（步驟31）；

-通過重構由前述的校準步驟校準的三維圖像來獲取視場中的場景的連續的立體視覺圖像，每個立體視覺圖像是從所述第一和第二攝像機（11，12）的左圖像和右圖像重構的，所述左圖像和所述右圖像被同時地產生并且被以像素的形式數字地存儲（步驟30）；

-對這樣重構的立體視覺圖像進行濾波（步驟40）；

-通過利用預先確定的數量的點進行時間空間濾波來在如通過重構的每個圖像（10）所觀測的場景的輪廓（130；13a，13b）和如所期待的場景的線性輪廓（120）之間進行比較（步驟50）；

-根據前述的比較來建立偏轉校準偏差（ΔL）（步驟60）；

-根據由前述步驟確定的偏轉校準偏差來校正攝像機（11，12）的偏轉校準（步驟61）；以及

-對前述步驟的校正進行迭代直到通過重復前述的各步驟（步驟31到61）獲得零校準偏差為止。

2.根據權利要求1所述的校準方法，其特征在于，在如所觀測的場景的輪廓和如所期待的場景的輪廓之間進行比較在于：確定如所觀測的場景（130；13a，13b）的至少一個點（P1a，P1b）的場深度和如所期待的線性輪廓（120）的場景的至少一個點（P2a；P2b）的場深度之間的場深度偏差（ΔZa；ΔZb），然后根據在所確定的一組點上取平均的深度偏差來確定所述第一攝像機和第二攝像機（11，12）之間的偏轉校準偏差（ΔL）。

3.根據權利要求2所述的校準方法，其中由所述第一攝像機（11）形成的平面場景的圖像點（Pi）的所觀測的場深度是根據所述攝像機（11，12）的圖像之間的差異確定的。

4.根據權利要求3所述的校準方法，其中所述第一攝像機（11）和圖像點（Pi）之間的距離等于所述第一攝像機（11）的焦距（f）和由所述攝像機的圖像之間的差異分開的所述攝像機（11，12）之間的距離（b）的乘積。

5.根據權利要求2到4中的任一項所述的校準方法，其中所期待的深度（Zs）是由所述第一攝像機（11）的坐標系（O1X1Y1Z1）和所述車輛（1）的坐標系（OXYZ）之間的轉換矩陣確定的。

6.根據權利要求2到4中的任一項所述的校準方法，其中對于每個圖像點（Pi）而言，偏轉校準偏差（ΔL）與深度偏差（ΔZa；ΔZb）成正比，并且與所期待的深度（Zs）的平方成反比。

7.根據權利要求2到4中的任一項所述的校準方法，其中所述第一攝像機（11）和所述第二攝像機（12）之間的偏轉校準偏差（ΔL）取決于如下而分別對應于所述攝像機（11，12）的光軸（O1Z1，O2Z2）之間的會聚以及輻散：相對于零全局傾斜度的輪廓（120）的所期待場景，所觀測的場景的輪廓（130）分別以正的全局傾斜度（13a）傾斜以及以負的全局傾斜度（13b）全局地傾斜。

8.根據權利要求2到4中的任一項所述的校準方法，其中在分別在所觀測場景的輪廓（130；13a，13b）中的所觀測的（P1a；P1b）以及在所期待場景的線性輪廓（120）中的所期待的（P2a；P2b）同一個點之間，在所述第一攝像機（11）和所述第二攝像機（12）之間的按照單位深度偏差dZ的單位偏轉角度變化dL由如下等式給出：，“b”是所述攝像機之間的距離；“Z”是線性輪廓（120）的場景中的點（P2a；P2b）的所期待的深度；“Un”是與所述第一攝像機的二維圖像坐標系中的所觀測點對應的圖像點（Pi）的歸一化的橫坐標，其中：，“Ui”是所述第一攝像機（11）的圖像平面中的圖像點的橫坐標；“U0”是所述圖像中的中心坐標并且“f”是所述第一攝像機（11）的焦距。