[發(fā)明專利]一種基于雙消失點的車載攝像頭外參數(shù)標(biāo)定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010044488.3
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111223150A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高正平;張浩
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張萌

本發(fā)明提供了一種基于雙消失點的車載攝像頭外參數(shù)標(biāo)定方法，涉及車載攝像頭標(biāo)定的技術(shù)領(lǐng)域，該方法通過將待標(biāo)定車輛以不同角度兩次停靠在指定車道，獲取第一圖像序列和第二圖像序列，再對第一圖像序列和第二圖像序列進(jìn)行消失點檢測和聚類分析，分別獲取第一最優(yōu)消失點和第二最優(yōu)消失點，最后基于第一最優(yōu)消失點、第二最優(yōu)消失點和攝像頭內(nèi)參數(shù)，計算出攝像頭外參數(shù)，解決了攝像頭外參數(shù)的標(biāo)定效率低、成本高的問題，達(dá)到了降低標(biāo)定成本、提高標(biāo)定效率的有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車載攝像頭標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于雙消失點的車載攝像頭外參數(shù)標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

隨著車輛行業(yè)的發(fā)展，越來越多的車輛配備了高級輔助駕駛系統(tǒng)或自動駕駛系統(tǒng)。為了保證輔助駕駛系統(tǒng)的正常工作，在裝配車載攝像頭時必須對攝像頭外參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。這里所說的車載攝像頭一般為安裝在車輛前擋風(fēng)玻璃中間的前視攝像頭，用于觀察車輛前方的道路情況。攝像頭外參數(shù)標(biāo)定主要是尋找攝像機(jī)坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)、平移關(guān)系，攝像頭外參數(shù)包括旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移向量T。

目前，通常采用靜態(tài)標(biāo)定法對攝像頭外參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，該方法的原理為：首先建立如圖1的(A)部分所示的世界坐標(biāo)系O_w-X_wY_wZ_w，按照如圖1的(B)部分所示的方式停靠車輛，使車輛正對標(biāo)定板，測量標(biāo)定板上每個角點的世界坐標(biāo)；然后使用車載攝像頭拍攝一幅標(biāo)定板的圖像，得到每個角點的像素坐標(biāo)，再將每個角點的像素坐標(biāo)與世界坐標(biāo)相匹配，并計算旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移向量T。其中，標(biāo)定板通常有圖1的(C)部分所示的兩種。現(xiàn)有技術(shù)中常用的攝像頭外參數(shù)標(biāo)定方法由于需要特制的標(biāo)定工具輔助，導(dǎo)致存在標(biāo)定效率低、成本高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于雙消失點的車載攝像頭外參數(shù)標(biāo)定方法，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中攝像頭外參數(shù)的標(biāo)定效率低、成本高的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于雙消失點的車載攝像頭外參數(shù)標(biāo)定方法，該方法包括：

將待標(biāo)定車輛以第一狀態(tài)停靠在指定車道，獲取第一圖像序列，所述指定車道包括至少兩條平行的車道線，所述待標(biāo)定車輛停靠在至少兩條所述車道線之間，所述第一狀態(tài)為所述待標(biāo)定車輛平行于所述車道線；所述第一圖像序列包括多張當(dāng)前道路的圖像；

將所述待標(biāo)定車輛以第二狀態(tài)停靠在所述指定車道，獲取第二圖像序列，所述第二狀態(tài)為所述待標(biāo)定車輛與所述車道線存在第一夾角；所述第二圖像序列包括多張當(dāng)前道路的圖像；

對所述第一圖像序列和所述第二圖像序列進(jìn)行消失點檢測，分別生成第一消失點候選集和第二消失點候選集；

對所述第一消失點候選集和所述第二消失點候選集進(jìn)行聚類分析，分別獲取第一最優(yōu)消失點和第二最優(yōu)消失點；

基于所述第一最優(yōu)消失點、所述第二最優(yōu)消失點和攝像頭內(nèi)參數(shù)，計算所述攝像頭外參數(shù)。

在可選的實施方式中，在所述將待標(biāo)定車輛以第一狀態(tài)停靠在指定車道，獲取第一圖像序列的步驟之前，還包括：基于預(yù)先確定的攝像頭的第一參數(shù)和坐標(biāo)系，計算所述攝像頭的第一向量；基于所述攝像頭視野中的第一目標(biāo)地面與車頭所在位置的距離，確定第一距離；所述第一目標(biāo)地面為所述攝像頭視野中的最低可見地面；基于所述第一參數(shù)、所述第一距離和所述第一向量，計算所述攝像頭的外參數(shù)估計值。

在可選的實施方式中，基于預(yù)先確定的攝像頭的第一參數(shù)和坐標(biāo)系，計算所述攝像頭的第一向量的步驟，包括：建立坐標(biāo)系，所述坐標(biāo)系包括坐標(biāo)原點、第一坐標(biāo)軸、第二坐標(biāo)軸和第三坐標(biāo)軸；測量所述攝像頭的第一參數(shù)，所述第一參數(shù)用于指示所述攝像頭在所述車輛的位置；基于所述坐標(biāo)系和所述第一參數(shù)，計算所述攝像頭的第一向量。