[發明專利]一種用于車道偏離計算的標定參數自適應更新方法

有效

• 申請號: 201910660733.0
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN110412603B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 馬瑞華;駱偉
• 申請（專利權）人: 昆山偉宇慧創智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06V10/96;G06V20/56;G06V20/58
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種用于車道偏離計算的標定參數自適應更新方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：采用相機對道路拍攝，獲得樣本圖像以及樣本圖像上的特征信息；

根據樣本圖像的特征信息，獲取相機標定的安裝信息、相機的內部參數以及車道信息，所述安裝信息包括：俯仰角、偏轉角和相機高度，所述車道信息包括：車道寬度；

步驟二：根據標定的安裝信息和車道信息，獲取標定參數的標定量，所述標定參數包括尺度比以及車中軸交點；

步驟三：采用相機對道路實時拍攝，獲取實時圖像以及實時圖像上的特征信息，獲取相機的實時的安裝信息；

步驟四：根據實時的安裝信息，標定參數的標定量獲取標定參數的自適應量，

步驟一中獲取相機的安裝信息包括以下步驟：

步驟1：將特征信息所在的世界坐標系轉化至圖像坐標系；

步驟2：根據特征信息的圖像坐標獲取標定的安裝信息，所述特征信息包括車道線和滅點，

世界坐標系(x，y，z)轉化至圖像坐標系(U，V)包括以下步驟：

S1：偏轉角變換：

S2：俯仰角變換：

S3:建立相機小孔模型

其中，f為相機內部參數，u_C為相機內部參數，v_C為相機內部參數，f是以像素為單位的焦距，h為相機高度，θ為相機的俯仰角，β為相機的偏轉角；x',y',z'為偏轉坐標系(x',y',z')的坐標軸，x,y,z為相機坐標系(x,y,z)的坐標軸；

S4：合并以上坐標系變換得到圖像坐標系；

當z→∞，代入公式(1)、(2)獲取滅點圖像坐標(Uvp,Vvp)；

根據圖像坐標系中的滅點圖像坐標，獲取俯仰角θ和偏轉角β:

尺度比τ計算方法包括以下步驟：

其中W_Lane為車道寬度；

從鏡頭看到路面的最近距離Z′_Min，是穿過鏡頭焦點及圖像底邊定義的平面與地面相交的直線；該直線在x′-z′平面上與x′軸平行，與z′軸垂直，直線方程為Z′＝Z′_Min；該直線上的點成像于圖像底邊，這也包括左右車道線于該直線的交點；設左右車道線方程分別為X＝X_L,X＝X_R，給定鏡頭可見路面最近距離Z′_Min，在圖像里，兩條地面直線與底邊相交，得到U_L，U_R：

代入公式(1)得

因為：θ,β→0,Z′_Min＞N*X_L,N＞2,Z′_Min＞＞h；

所以：

同理：

所以：

鏡頭可見路面最近距離Z′_Min：

其中，h為相機距地面高度，θ_Y為鏡頭內部參數，代表垂直視野：

其中，h_Image是圖像高度；

標定參數尺度比τ標定量計算方法包括：將公式(4)、(5)代入公式(3)得；

其中，τ₀為當前時刻尺度比τ的對應的尺度比τ的標定量，θ₀為當前時刻俯仰角θ對應的俯仰角θ的標定量；h₀為當前時刻相機高度h對應的相機高度h的標定量；

標定參數尺度比τ自適應量計算方法包括：

其中，相機高度h在實際運動過程中變化不大，相機高度h≈h₀；

2.根據權利要求1所述的一種用于車道偏離計算的標定參數自適應更新方法，其特征在于，車中軸交點U_x＝0的標定量計算方法包括：

車道內左右偏移比和圖像內左右偏移比相等：

由此得到：

3.根據權利要求1所述的一種用于車道偏離計算的標定參數自適應更新方法，其特征在于，車中軸交點U_x＝0的自適應量計算方法包括：由于車輛中軸直線為x＝0，在圖像內與底邊的交點為：