[發明專利]車載環視多相機系統的外參數估計方法及其系統

有效

• 申請號: 202010029715.5
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111260733B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 歐陽展鵬
• 申請（專利權）人: 魔視智能科技（上海）有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 上海遠同律師事務所 31307
• 代理人: 許力;張堅

1.一種車載環視多相機系統的外參數估計方法，其特征在于，包括：

S101、通過隨車輛平面移動且標定好內參數的車載環視多相機系統采集環境圖片；

S102、檢測每一個相機所采集圖片中的特征點以及特征線，對相鄰幀的特征點進行匹配，通過如下的對極約束關系計算出每個相機的平移向量以及旋轉矩陣

其中，c表示相機，以及分別表示第K個3D點在相機的相鄰第i幀以及第j幀中的坐標，以及分別表示相機從第j幀到第i幀的平移向量以及旋轉矩陣，π_c分別表示相機的內參矩陣，表示所述內參矩陣的逆矩陣，表示對所述內參矩陣取轉置再取逆；

S103、提取每一幀圖片中垂直于真實地面的豎向特征線，通過如下公式得到從對應當前圖片的相機射出的垂直于所述豎向特征線的法向量

其中，c_l表示第l個相機，表示第l個相機采集的第i幀圖片中特征線L_k的法向量，表示第l個相機采集的第i幀圖片中特征線L_k上的第n個2D點的坐標，表示第l個相機內參矩陣的逆矩陣，T為矩陣轉置符號，表示取零空間；

S104、對相機所采集圖片進行分類，若前后相鄰兩幀圖片滿足如下公式，則前一幀圖片為直線行駛圖片，否則為其他幀：

其中，I表示單位矩陣，τ為預設閾值，||·||F表示取弗羅貝尼烏斯范數；

S105、隨機選取一幀直線行駛圖片，使用該直線行駛圖片對應的法向量以及平移向量計算出相應相機與車體坐標系的旋轉矩陣的初值,所述初值由以及構成，三者分別表示從車體坐標系v到第l個相機的坐標系的旋轉矩陣的第1列、第2列以及第3列，其中，表示第l個相機采集的直線行駛圖片中特征線L_k的法向量，表示第l個相機從第j幀到第i幀的平移向量；

S106、通過如下總能量函數對所述初值進行優化：

其中，為車體坐標系v在第m幀的絕對姿態，

其直線約束為

h₀()、h₁()以及h₂()為用魯棒性更好的Huber norm代替L2-norm，λ₁以及λ₂分別為E₁以及E₂的系數，以及分別表示車體坐標系v在第i幀以及第j幀的絕對姿態，通過求得，表示相機從第j幀到第i幀的旋轉矩陣，τ₁為預設閾值，d為相機的編號。

2.根據權利要求1所述的一種車載環視多相機系統的外參數估計方法，其特征在于，所述車輛平面移動5米的直線以及5米的曲線。

3.根據權利要求1或2所述的一種車載環視多相機系統的外參數估計方法，其特征在于，所述步驟S106采用Levenberg-Marquardt優化算法。