[发明专利]一种车道偏离预警系统的标定方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像及视频处理领域，尤其涉及一种车道偏离预警系统的标定方法及其装置。

背景技术

车道偏离预警需要得到当前车道线到车轮的距离。因此，需要知道图像中车道线的坐标点在实际路面上的位置，才能得到相应的距离。所以，车道偏离预警的原理中涉及到二维图像点集到三维场景的转换，即相机标定。

目前，常见的相机标定方法可分为基于标定物法和基于道路场景法。基于标定物法就是利用尺寸已知的标定工具，通过标定工具上相应点的实际三维坐标信息与其在图像中投影位置之间的一一对应关系，建立起多元多次方程组以求解出两个坐标系之间的映射关系。其中，Tasi两步法和张正友标定法应用较为广泛；基于道路场景法是指不需要借助一些特殊的标定工具或利用场景中某些已知的三维信息，建立起像平面与实际坐标系的映射关系。其中，基于运动目标标定法和基于透视投影原理标定法应用较多。

但是，车道偏离预警系统需要同车厂的实际情况结合。在实际车厂里，给予标定操作的场地是十分有限，而且要移动车辆也是相当的麻烦。因此，相机安装好后，在画面中能看到的地面场景很少，而且地面上也没有明显的直线标记，故利用道路场景法进行标定会失效；若在地面上放置相应的标定物进行标定，会因为成像的问题，造成标定物不明显，而不能准确地获取角点信息，导致标定失败。

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种车道偏离预警系统的标定方法及其装置，可以较准确地实现相机安装参数的标定，且能不受标定场地的限制。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种车道偏离预警系统的标定方法，包括：

1)使用一个黑白相间的棋盘格标定板，根据安装相机的车型及相机安装位置，确定棋盘格标定板的放置位置；

2)相机采集图片，对图片进行预处理，提取棋盘格标定板上黑白相间处的端点作为特征点，将读取到的特征点坐标进行从上往下从左往右的排序储存；

3)将棋盘格标定板往后平移，再次读取棋盘格标定板上特征点坐标后储存；

4)根据两次读取的特征点信息进行一对一的配对，根据配对结果拟合出直线，计算直线的相交点为消失点；

5)根据消失点属性，标定出相机参数，获取图像坐标与路面坐标的映射关系。

作为优选，所述棋盘格标定板为五行四列的黑白相间棋盘格标定板。

作为优选，所述棋盘格标定板的放置位置在于：在距离车头[0,0.5m]之间放置棋盘格标定板，要求棋盘格标定板与相机沿伸直线L的夹角在[0,0.5°]之间，棋盘格标定板面朝镜头方向；且当相机安装高度在2米以内，则将杆子的高度固定在[1m,1.2m]；当相机安装的高度在2米以上，则将杆子的高度固定在[1.5m,1.8m]。

作为优选，所述图片预处理包括：灰度化、高斯滤波以及直方图均衡化处理。

作为优选，所述步骤3)中，棋盘格标定板往后平移距离为2米。

作为优选，所述相机参数包括：相机相对于路面的俯仰角t、朝向角p、翻转角s、相机安装高度H，根据相机参数得到图像坐标与路面坐标的映射关系：