[發明專利]一種基于車載的攝像機自動標定方法

在審

• 申請號: 201910976937.5
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN111145263A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 袁超峰;古明輝;劉福明;葉國強
• 申請（專利權）人: 廣東星輿科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 佛山幫專知識產權代理事務所(普通合伙) 44387
• 代理人: 曾鳳云

本發明涉及圖像處理領域，公開了一種基于車載的攝像機自動標定方法：獲取圖像數據和車載定位世界坐標；由車載定位世界坐標，判斷車輛是否沿直線行駛；由圖像數據，進行角點檢測和匹配；基于角點的坐標，計算車身航向向量；基于角點的坐標，計算角點的路平面方程；基于角點的坐標，建立車身坐標系，計算角點的車身坐標系坐標；基于角點的車身坐標系坐標和像素坐標的對應關系，計算像素坐標系到車身坐標系轉換的變換矩陣。本發明的一些技術效果在于：實現攝像機的自動標定。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，特別涉及圖像處理領域的攝像機標定技術。

背景技術

在計算機視覺和攝影測量領域中，為了獲取計算機圖像象素點到實際物理空間點的對應關系，必須進行攝像機標定。攝像機標定是指在一定的攝像機模型下，經過對其圖像進行處理，利用一系列數學變換和計算方法，求取攝像機模型的內部和外部參數的過程。傳統的使用標定參照物如標定模板的方法獲得了較廣泛的應用，其中典型的有Tsai的兩步法，這些傳統的方法由于在拍攝和標定過程中需要使用標定物和大量人工參與，因而給拍攝操作及標定方法使用帶來了很大的不方便。

發明內容

為至少解決攝像機標定的自動標定問題，本發明提出了基于車載的攝像機自動標定方法，其技術方案如下：

包括以下步驟：獲取圖像數據和車載定位世界坐標；由車載定位世界坐標，判斷車輛是否沿直線行駛；由圖像數據，進行角點檢測和匹配；基于角點的坐標，計算車身航向向量；基于角點的坐標，計算路平面方程；基于角點的坐標，建立車身坐標系，計算車身坐標系坐標；基于角點的車身坐標系坐標和像素坐標的對應關系，計算像素坐標系到車身坐標系的變換矩陣M。

優選地，判斷車輛是否沿直線行駛是通過：取任意連續的兩組定位數據，分別擬合；當擬合的兩條直線的夾角小于第一閾值，可判斷車輛沿直線行駛；如是，則進入后續步驟。

優選地，所述的第一閾值為5°。

優選地，所述的角點檢測是通過對圖像數據濾波處理后，進行Shi-Tomasi檢測角點；所述的角點匹配包括同目角點匹配和異目角點匹配，即對攝像機的任意一目，獲取若干不同時刻的幀圖像數據，計算角點描述符來進行匹配；對攝像機的異目，分別獲取每一目在某一時刻的幀圖像，計算角點描述符來進行匹配；當匹配角點數量不小于預設的第二閾值時，則進入后續步驟。

優選地，所述的第二閾值是4。

優選地，計算車身航向向量：設在O′時刻識別角點，左目角點的像素坐標分別為A₁′，A₂′，A₃′，A₄′，A₅′，A₆′，對應的右目角點的像素坐標分別為A₁″，A₂″，A₃″，A₄″，A₅″，A₆″，根據雙目測距原理，得出標定點在雙目攝像機坐標系的坐標為：A₁，A₂，A₃，A₄，A₅，A₆；同理在O時刻，得出前述角點的雙目攝像機坐標系的坐標為：B₁，B₂，B₃，B₄，B₅，B₆，聯立方程組有：

A₁＝M_oB₁

A₂＝M_oB₂

A₃＝M_oB₃

A₄＝M_oB₄