[发明专利]车载双目相机标定及参数验证方法

权利要求书

1.车载双目相机标定及参数验证方法，其特征在于：包括标定阶段和验证阶段：

所述标定阶段：将相机(9)的双目固定在汽车(0)前挡风玻璃内侧的副驾驶对应区域，将所述相机(9)与触发盒和电源相连接；准备标靶道具，所述标靶道具包括若干锥形桶及棋盘标靶；通过设置mac地址区分所述相机(9)的左目、右目，双目同一时刻所拍照片会保存至同一子文件夹；并将触发盒设置为以20f/s的频率进行拍照；

在静置的所述汽车(0)前，摆放棋盘标靶，采集40组不同方向上、不同距离的棋盘图；将上述步骤得到的40组棋盘图，运用matlab中TOOLBOX_calib工具箱进行处理，得出双目矫正后得到相机(9)的内外参数；所述内外参数包括Tx，即右目相对于左目平移矩阵第一个参数；所述内外参数还包括fc，即标定后左目相机焦距的第一个参数；并运用内外参数验证编写图像校正程序，运用图像校正程序立体校正并保存左右目图像；

所述验证阶段：所述验证阶段包括静态验证；

所述静态验证，包括内外参数验证：在静置的所述汽车(0)前，标记出与所述汽车(0)车头垂直距离5m、10m、15m、20m、25m、30m、35m的梯型直线，摆放一个锥形桶在所述梯型直线上，并随机放置在左中区域、中轴、右中区域这三个视野区域中，获取同一场景同一距离中同一锥形桶的左、右目相机照片，取锥形桶顶点或左侧边缘点或右侧边缘点，为目标点，人工读取左目取点坐标、右目取点坐标记录在表格中，所述左目取点坐标、右目取点均包括X轴、Y轴坐标；并计算视差d，即左、右目取点坐标X轴差值；再通过所述标定阶段得到的内外参数，视差d，运用双目测距计算公式计算得到各个观测点计算距离，记入表格中，比较真实距离和计算距离的误差，其中真实距离即为锥形桶到所述汽车(0)车头的垂直距离；并按照公式计算相对误差，记入表格；若其中某一距离的观测点误差过大，对该点重新取点验证，若多于一点误差过大，对整个系统进行检查；其中真实距离15m内的观测点相对误差不小于3％的，真实距离15m-25m的观测点相对误差不小于5％的，以及真实距离25m-30m的观测点相对误差不小于10％的，以及真实距离30m-35m的观测点相对误差不小于15％的均判断为误差过大；

所述静态验证还包括相机成像角度验证：将5个锥形桶分别摆放在同一垂直距离的左视野边界、中轴、右视野边界或左中区域、右中区域中随机位置，收集记录所述内外参数验证流程所述数据及每个锥形桶所在视野区域及距离中轴的垂直距离，分析左、右视野边界的锥形桶是否误差过大。

2.根据权利要求1所述的车载双目相机标定及参数验证方法，其特征在于：

所述静态验证还包括静态验证数据分析过程，包括如下步骤：

步骤一、将所述相机成像角度验证中相同距离的5个点按照它们坐标分布画出曲线图，可运用统计分析法分析真实三维场景与图片二维场景之间的联系；

步骤二、分别将不同距离的左、右视野边界点在笛卡尔坐标系中分布描出；

步骤三、用曲线线性拟合出左右边界线，根据曲线的曲率计算出相机的成像角度及视野范围。

3.根据权利要求2所述的车载双目相机标定及参数验证方法，其特征在于：

所述验证阶段还包括动态验证，包括如下步骤：

步骤一、在真实路面中按所述内外参数验证流程摆好标记物，同时在路牙位置标记30m长度以上的距离刻度标尺，分度值在1分米以内，其中距所述汽车(0)车头方向最远端的刻度为0m；

步骤二、将所述相机(9)左目、右目照片采集程序设置为连续采集存图模式；

步骤三、将所述汽车(0)从距离0m标记处50m-80m距离处启动，达到目标速度后，保持匀速通过标记路段并对锥形桶标记物进行拍照，改变目标速度，重复上述过程，所述目标速度包括30km/h、50km/h、70km/h、80km/h、100km/h、120km/h；

步骤四、整理上述过程得到的照片，通过存图中的刻度标记及路牙景物静态还原拍照时刻的拍摄现场，通过现场测量还原所得的拍摄现场中的真实距离，收集记录所述内外参数验证流程所述数据及拍摄时的速度；

步骤五、相对误差过大时，检查相机模型结构和标定参数；重新标定相机参数,检查相机安装固定装置或确认采集频率与系统设置的频率是否一致。