[發明專利]車載環視中基于單張圖的魚眼相機內參標定方法

在審

• 申請號: 202110903038.X
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113706627A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 仇開金;王念兵;王述良;許端;程建偉
• 申請（專利權）人: 武漢極目智能技術有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 張卓;張奕軒

本公開實施例中提供了一種車載環視中基于單張圖的魚眼相機內參標定方法，包括以下步驟：步驟一、采用多張二維棋盤格標定板拼接形成三維標定物；步驟二、通過相機獲取三維標定物的單張標定圖；步驟三、獲取標定圖內各個二維棋盤格標定板上棋盤格對應的像素坐標和世界物理坐標；步驟四、通過線性模型求取相機的內參初始值；步驟五、通過非線性模型優化得到相機的最終內參。本發明的有益效果是：本發明將多張二維棋盤格拼接形成三維標定物，以實現魚眼相機單張圖的快速內參標定，與現有技術中基于二維標定物多張標定圖的標定方法相比，本發明實施例獲得同樣的精度前提下，所需消耗人工更少。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種車載環視中基于單張圖的魚眼相機內參標定方法。

背景技術

隨著汽車智能化的發展，越來越多的汽車安裝了環視監控系統，環視監控系統采用多個大視場的魚眼鏡頭采集汽車周圍的信息，并拼接成圍繞車身360度的環視圖，以輔助駕駛員安全駕駛。為了獲得較好的環視拼接效果，每個相機的內參需要進行準確的標定，現有的標定方法因為人工耗時較多，不適合大批量的產品量產。如何快速準確的標定相機內參以適合大批量生產是十分重要的。

現有的魚眼相機內參標定方法主要有：

(1)基于二維標定物的多張圖相機內參標定，該類方法首先需要利用相機拍攝多個方向的二維標定板的圖像進行內參的標定，為了保證較高的精度，需要在多個方向擺放二維標定板，并盡可能的使二維標定板的成像盡可能出現在圖像的各個視場。

(2)基于立體標定物的相機內參標定，該類方法需要制作較高精度的標定物，可以實現一張圖標定出相機的內參和外參，同時也有較高的標定精度。

現有技術的缺點：

基于二維標定物的多張圖相機內參標定需要人工多次手動調整標定板與魚眼相機的位置，并采集不同視角下的標定板圖像，擺放姿態對標定的精準度影響很大，通常需要盡可能多的標定板姿態，以保證標定精度，這些需要耗費較大的人工成本，不利于產品量產出貨，及售后維護。

基于三維標定物的相機標定需要制作較高精度的立體標定物，通常加工難度大，成本高，而且也不易復用。此外，立體標定物存還存在自身遮擋，不太容易獲取高質量的標定圖像的缺點。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種車載環視中基于單張圖的魚眼相機內參標定方法，以達到獲得相同標定精度前提下減小人工成本的目的。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種車載環視中基于單張圖的魚眼相機內參標定方法，包括以下步驟：步驟一、采用多張二維棋盤格標定板拼接形成三維標定物；步驟二、通過相機獲取三維標定物的單張標定圖；步驟三、獲取標定圖內各個二維棋盤格標定板上棋盤格對應的像素坐標和世界物理坐標；步驟四、通過線性模型求取相機的內參初始值；步驟五、通過非線性模型優化得到相機的最終內參。

進一步地，步驟一具體為：采用五張結構相同的二維棋盤格標定板拼接形成三維標定物。

進一步地，在步驟一中還包括以下步驟：制作固定支架，將五張結構相同的二維棋盤格標定板卡接于固定支架上。

進一步地，步驟二具體為：通過相機獲取三維標定物的單張標定圖時，使多張二維棋盤格標定板均出現在標定圖內。

進一步地，步驟二還包括：使多張二維棋盤格標定板在標定圖內的圖像占比達到最大值。

進一步地，在步驟三中通過棋盤格角點檢測方法依次獲取各個二維棋盤格標定板中棋盤格的像素坐標。

進一步地，步驟三進一步包括：根據二維棋盤格標定板的格數和實際尺寸計算二維棋盤格標定板中棋盤格角點的世界坐標，并將該二維棋盤格標定板中棋盤格角點的世界坐標應用在所有二維棋盤格標定板上。