[發(fā)明專利]定焦雙目相機自標(biāo)定方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010713282.5
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111862236B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王磊;李嘉茂;朱冬晨;楊冬冬;張曉林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: G06F7/544
• 分類號: G06F7/544;G06T7/80;G06T5/00;G06T17/00;G06T7/33
• 代理公司: 上海泰博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31451
• 代理人: 錢文斌

1.一種定焦雙目相機自標(biāo)定方法，其特征在于，所述定焦雙目相機自標(biāo)定方法至少包括：

1)分別從雙目相機的兩個圖像采集單元獲取左右原始圖像；

2)根據(jù)當(dāng)前第一參數(shù)組及第二參數(shù)組構(gòu)建雙目外參矩陣，對左右原始圖像進行校正，得到左右校正圖像；其中，第一參數(shù)組影響垂直方向視差，第二參數(shù)組影響水平方向視差；

3)從左右校正圖像中分別提取特征點，并對左右校正圖像中的特征點進行匹配得到匹配的特征點對，對誤匹配的特征點進行過濾；

4)統(tǒng)計各特征點對的左右圖像縱坐標(biāo)偏差，若所述縱坐標(biāo)偏差的平均值大于第一閾值則對所述第一參數(shù)組中至少一個參數(shù)進行修正估計，重新校準(zhǔn)后再次與所述第一閾值比較，反復(fù)迭代修正，直至所述縱坐標(biāo)偏差的平均值小于所述第一閾值，更新所述第一參數(shù)組；

5)對場景內(nèi)的物體進行分類，找到場景中的靜態(tài)物體；

6)所述雙目相機處于移動狀態(tài)時，基于處于所述靜態(tài)物體范圍內(nèi)的特征點對計算靜態(tài)物體的視差，并追蹤所述靜態(tài)物體的視差及車輪運動信息；

7)基于所述車輪運動信息得到車輪運動距離，基于所述靜態(tài)物體的視差得到靜態(tài)物體的三維距離變化值，比較車輪運動距離與靜態(tài)物體的三維距離變化值得到距離偏差，若所述距離偏差大于第二閾值則對所述第二參數(shù)組進行修正估計，并基于校準(zhǔn)后的圖像重新計算靜態(tài)物體的三維距離，反復(fù)迭代校正，直至所述距離偏差小于所述第二閾值，更新所述第二參數(shù)組，完成對雙目相機參數(shù)的自標(biāo)定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定焦雙目相機自標(biāo)定方法，其特征在于：所述第一參數(shù)組中的參數(shù)包括雙目相機的俯仰角偏差、翻滾角偏差、高度偏差及前后偏差。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定焦雙目相機自標(biāo)定方法，其特征在于：所述第二參數(shù)組中的參數(shù)包括雙目相機的偏航角偏差及基線長。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定焦雙目相機自標(biāo)定方法，其特征在于：步驟4)中所述縱坐標(biāo)偏差的平均值滿足如下關(guān)系式：

其中，VErr為所述縱坐標(biāo)偏差值的平均值，w_k為第k對特征點對的權(quán)重，VL_k為第k對特征點對在左圖像中的縱坐標(biāo)，VR_k為第k對特征點對在右圖像中的縱坐標(biāo)，N為特征點對的數(shù)量，UC_k,VC_k,UD_k,VD_k為中間變量，UL_k為第k對特征點對在左圖像中的橫坐標(biāo)，UR_k為第k對特征點對在右圖像中的橫坐標(biāo)，Δp為雙目相機的俯仰角偏差，Δr為雙目相機的翻滾角偏差，ΔH為雙目相機的高度偏差，ΔD為雙目相機的前后偏差，b為雙目相機的基線長，f為雙目相機的鏡頭焦距。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定焦雙目相機自標(biāo)定方法，其特征在于：將求解所述第一參數(shù)組中各參數(shù)的方法替換為矩陣運算或者非線性優(yōu)化方式。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定焦雙目相機自標(biāo)定方法，其特征在于：第k對特征點對的權(quán)重w_k為默認(rèn)值或第k對特征點對的權(quán)重w_k滿足如下關(guān)系：

其中，ResU為左右圖像每行的像素數(shù)，ResV為左右圖像每列的像素數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4～6任意一項所述的定焦雙目相機自標(biāo)定方法，其特征在于：步驟3)中對所述第一參數(shù)組中的參數(shù)進行修正時，將修正量乘以第一系數(shù)后進行修正，得到修正的參數(shù)，其中，所述第一系數(shù)大于0且小于等于1。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定焦雙目相機自標(biāo)定方法，其特征在于：步驟3)中基于四叉樹提取策略提取所述特征點，使得各特征點在校正后的左右圖像中均勻分布。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定焦雙目相機自標(biāo)定方法，其特征在于：步驟5)中采用語義識別找到所述靜態(tài)物體。