[發明專利]用于無人行車場景下的相機坐標映射方法、系統、介質及電子終端

在審

• 申請號: 202210425320.6
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114723825A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 劉俊林;湯檳;劉娟;楊東海;祝捷
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪重慶信息技術有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/70;G06T7/66;G06T5/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 李鐵

1.一種用于無人行車場景下的相機坐標映射方法，在所述無人行車場景下，驅動無人行車在行車軌道上移動并在作業平面內作業，并結合所述無人行車上設置的激光雷達與相機進行作業檢測，其特征在于，包括：

獲取所述相機在所述作業平面內的內參矩陣和畸變系數；

獲取所述作業平面上設置的多個參考物的中心像素坐標集合及中心世界坐標集合，多個所述參考物沿指定方向的尺寸不同，所述指定方向垂直于所述作業平面；

根據所述內參矩陣、所述畸變系數、所述中心像素坐標集合及所述中心世界坐標集合，計算所述相機的外參矩陣；

根據所述內參矩陣、所述畸變系數、所述外參矩陣，構建從所述相機的像素坐標系到所述激光雷達的世界坐標系的映射模型。

2.根據權利要求1所述的用于無人行車場景下的相機坐標映射方法，其特征在于，所述獲取所述相機在所述作業平面內的內參矩陣和畸變系數的步驟，包括：

在所述作業平面上鋪設黑白棋盤格；

驅動所述無人行車，帶動所述相機對所述黑白棋盤格進行多角度分段拍攝，獲取多張第一圖像；

利用張正友棋盤格標定法處理多張所述第一圖像，得到所述內參矩陣和所述畸變系數。

3.根據權利要求2所述的用于無人行車場景下的相機坐標映射方法，其特征在于，所述黑白棋盤格包括多個黑白交替的正方形格子，所述黑白棋盤格呈m×n矩陣設置，m、n分別為大于等于2的整數，且|m-n|≤2。

4.根據權利要求3所述的用于無人行車場景下的相機坐標映射方法，其特征在于，所述驅動所述無人行車，帶動所述相機對所述黑白棋盤格進行多角度分段拍攝，獲取多張第一圖像的步驟，包括：

以預設長度為步進，沿第一方向移動所述黑白棋盤格，在第一次移動所述黑白棋盤格前及每次移動所述黑白棋盤格后，分別重復如下步驟：

沿所述第二方向驅動所述無人行車，將所述相機對準所述黑白棋盤格在所述第二方向上的中線位置拍攝，獲取一張所述第一圖像；

沿所述第二方向驅動所述無人行車，以預設角度為步進，帶動所述相機進行移動并拍攝，獲取多張所述第一圖像；

其中，在所述作業平面內，所述第一方向垂直于所述第二方向。

5.根據權利要求4所述的用于無人行車場景下的相機坐標映射方法，其特征在于，所述利用張正友棋盤格標定法處理多張所述第一圖像，得到所述內參矩陣和所述畸變系數的步驟，包括：

對所述第一圖像中黑白格子交錯的角點設置三維坐標，形成初始三維坐標集合，并將每個所述正方形格子的邊長傳入坐標中，得到三維坐標集合；

對所述第一圖像進行處理，得到所述第一圖像中黑白格子的二維坐標，并將所述二維坐標按照所述三維坐標對應的順序進行保存，形成二維坐標集合；

利用張正友棋盤格標定法，對所述第一圖像、所述三維坐標集合及所述二維坐標集合進行處理，獲取所述內參矩陣和所述畸變系數：

式中，(*)_zhang為張正友棋盤格標定算法，A為所述內參矩陣，k為所述畸變系數，imgs為所述第一圖像，為所述三維坐標集合，Img_m×n為所述二維坐標集合。

6.根據權利要求5所述的用于無人行車場景下的相機坐標映射方法，其特征在于，所述獲取所述作業平面上設置的多個參考物的中心像素坐標集合及中心世界坐標集合的步驟，包括：

在所述作業平面上設置p個所述參考物，p個所述參考物沿所述指定方向的尺寸各不相同；

沿所述第二方向驅動所述無人行車，通過所述相機對所述作業平面連同所述參考物進行拍攝，獲取第二圖像；并通過所述激光雷達對所述作業平面連同所述參考物進行掃描，獲取點云文件；

將所述第二圖像中僅含所述參考物的區域篩選出來，形成參考物圖像，再對所述參考物圖像進行幾何中心檢測，得到所述參考物圖像中所有所述參考物的中心像素坐標集合；

將所述點云文件中僅含所述參考物的區域裁剪出來，并計算每個所述參考物的幾何中心三維坐標，形成所有所述參考物的中心世界坐標集合；

其中，p為大于等于6的整數，且所述中心像素坐標集合中的中心存儲順序與所述中心世界坐標集合中的中心存儲順序一致。