[发明专利]一种基于车道线消逝点的车载摄像机自动标定方法

说明书

本发明提出了一种基于车道线消逝点的车载摄像机自动标定方法，包括：获取车辆位于车道中间时摄像机拍摄的图像，图像中包括清晰的左右车道线；对图像进行处理，获得图像中左右车道线方程，计算图像中左右车道线的交点P₀以及左右车道线分别与图像下边线的交点P₁、P₂在图像坐标系中的坐标；建立世界坐标系，获得图像中点P₀、P₁、P₂对应的真实空间点P₀'、P₁'、P₂'在世界坐标系中的坐标；根据图像中点P₀、P₁、P₂在图像坐标系中的坐标以及对应的真实空间点P₀'、P₁'、P₂'在世界坐标系中的坐标，求取标定矩阵。本发明方法车辆只需在车道正中行驶或停在车道中间，即可自动对拍摄的图像进行处理，查询当前所在车道宽度后求得标定矩阵，标定精度高，操作简单方便，不需人工干预，可实时进行标定。

技术领域

本发明涉及汽车图像处理领域，尤其涉及一种基于车道线消逝点的车载摄像机自动标定方法。

背景技术

近些年，汽车辅助驾驶(Advanced Driver Assistance Systems)技术迅速发展，车辆前碰撞预警(Forward Collision Warning)及车道偏离预警(Lane DepartureWarning)是其中重要部分。这两项功能都属于计算机视觉应用，主要从摄像机获取的图像信息出发计算三维空间中物体的几何信息，以确定车辆与前方障碍物的距离以及车辆是否偏离车道线，而实现上述功能的前提是需要对车载摄像机进行准确标定。一般假设摄像机所拍摄到的图像与三维空间中的物体之间存在以下一种简单的线性关系：[像]＝M[物]，其中矩阵M可以看成是摄像机成像的几何模型，矩阵M中的参数就是摄像机参数，摄像机标定过程就是求解这个矩阵M的过程，矩阵M为标定矩阵。

现有的一些标定方法是通过在车辆前方或路面上摆放特定形状和尺寸的工具，进行图像处理后获得标定矩阵，这类方法在标定过程中需一直使用工具，且需人工参与，操作不方便。有的通过摄像机内部GPS芯片提取相机的倾角信息，通过一系列复杂计算，得到标定矩阵，这类方法在实际实施中较为繁琐，计算量大，标定条件较为苛刻。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种基于车道线消逝点的车载摄像机自动标定方法，不需要形状、尺寸已知的标定参照物，可实时进行标定，方法简单易操作。

本发明的具体技术方案如下：一种基于车道线消逝点的车载摄像机自动标定方法，具体包括：

步骤1、获取车辆位于车道中间时摄像机拍摄的图像，所述图像为车头前方场景，图像中包括清晰的左右车道线；

步骤2、对图像进行处理，建立图像坐标系，获得图像中的左右车道线方程，计算图像中左右车道线的交点P₀以及左右车道线分别与图像下边线的交点P₁、P₂在图像坐标系中的坐标；

步骤3、建立世界坐标系，获得图像中点P₀、P₁、P₂对应的真实空间点P₀'、P₁'、P₂'在世界坐标系中的坐标，其中点P₀'为真实左右车道线的消逝点，点P₁'和P₂'分别为真实左右车道线上的点；

步骤4、根据图像中点P₀、P₁、P₂在图像坐标系中的坐标以及对应的真实空间点P₀'、P₁'、P₂'在世界坐标系中的坐标，求取标定矩阵。