[发明专利]车载相机俯仰角标定方法和装置、电子设备以及车辆有效
申请号: | 201810617223.0 | 申请日: | 2018-06-15 |
公开(公告)号: | CN108932737B | 公开(公告)日: | 2021-02-26 |
发明(设计)人: | 颜沁睿 | 申请(专利权)人: | 深圳地平线机器人科技有限公司 |
主分类号: | G06T7/80 | 分类号: | G06T7/80;G01C23/00 |
代理公司: | 北京市正见永申律师事务所 11497 | 代理人: | 黄小临;冯玉清 |
地址: | 518000 广东省深圳市南山区粤*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 车载 相机 俯仰 标定 方法 装置 电子设备 以及 车辆 | ||
本申请涉及车载相机俯仰角标定方法和装置、电子设备以及车辆。根据一实施例,一种车载相机俯仰角标定方法可包括:利用所述惯性测量单元确定重力方向;利用惯性测量单元跟踪车辆的移动,获得与一移动距离对应的第一轨迹;利用车载相机跟踪车辆的移动,获得与所述移动距离对应的第二轨迹;确定所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的偏移量,以确定所述车载相机与所述惯性测量单元之间的夹角;基于所述重力方向、所述车载相机与所述惯性测量单元之间的夹角、以及所述惯性测量单元确定的俯仰角方向来确定所述车载相机的俯仰角。本发明的方法能够以全自动的方式,结合惯性测量单元对车载相机的俯仰角进行实时在线标定,而不需要人工参与,因此能够广泛应用于自动驾驶等领域。
技术领域
本申请总体上涉及自动驾驶(ADAS)领域,更特别地,涉及一种车载相机俯仰角标定方法和装置,其能够以全自动的方式,结合惯性测量单元对车载相机的俯仰角进行实时在线标定,而不需要人工参与。本申请还涉及用于实施该方法的电子设备、以及包括该电子设备的车辆。
背景技术
近年来,自动驾驶,或者说高级驾驶辅助系统(ADAS),受到了广泛的关注和热烈的研究。ADAS系统需要使用各种车载传感器来感知车辆本身以及周围环境的各种状态,从而做出驾驶策略决定,最终实现自动驾驶功能。其中,车载相机,也称为摄像头,由于价格低廉,能实现多种功能,而被广泛使用。
随着相关硬件以及视频处理技术的发展,车载相机能以更高的分辨率和更高的帧速提供对周围环境以及车辆本身姿态的感知。此时,车载相机相对于车身的安装位置和姿态也变得更加重要,因为安装位置和姿态的细微差异可能导致其所拍摄图像的不同,进而可能会影响视觉感知的结果。因此,在将相机安装到车身上之后,通常需要进行标定来确定相机的安装位置和姿态。车载相机的姿态一般包括航向角(yaw)、俯仰角(pitch)和滚转角(roll),其中俯仰角对于车载视觉系统尤其重要,因为俯仰角的变化可能导致目标对象例如前方车辆在摄像机图像中的位置变化,进而影响例如对前方车辆的距离估计等,这些都会对辅助驾驶系统做出的各种驾驶决策有不利影响。
然而,目前尚没有简单有效的方法来标定车载相机的俯仰角,一般需要通过手工测量多个点来整体地标定相机的姿态。具体而言,在完全水平的地面上放置标定板,测量标定板上的多个点在世界坐标系中的三维坐标以及对应点在图像坐标系中的二维坐标,利用这些坐标来计算车载相机的航向角、俯仰角以及滚转角。这种手工测量的标定方式有若干缺点。首先,其需要通过手工测量来进行标定,耗时费力,而且不同的人在手工测量时可能存在测量精度差异,导致标定结果不稳定。此外,其计算过程复杂,需要同时计算出各个姿态角,容易产生计算错误。
因此,仍需要一种标定方法,其能够简单方便、快速正确地标定车载相机相对于水平面的俯仰角。
发明内容
为了解决上述技术问题,提出了本申请。本申请的实施例提供了一种车载相机俯仰角标定方法和装置,其能够利用惯性测量单元来对车载相机的俯仰角进行标定。本申请还涉及用于实施该方法的电子设备、以及包括该电子设备的车辆。
根据一示例性实施例,提供一种车载相机俯仰角标定方法,其包括:利用所述惯性测量单元确定重力方向;利用惯性测量单元跟踪车辆的移动,获得与一移动距离对应的第一轨迹;利用车载相机跟踪车辆的移动,获得与所述移动距离对应的第二轨迹;确定所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的偏移量,以确定所述车载相机与所述惯性测量单元之间的夹角;基于所述重力方向、所述车载相机与所述惯性测量单元之间的夹角、以及所述惯性测量单元确定的俯仰角方向来确定所述车载相机的俯仰角。
在一示例中,所述第一轨迹和所述第二轨迹每个都包括多个轨迹点,每个轨迹点由旋转矩阵R和平移矩阵T表示。
在一示例中,所述第一轨迹是所述惯性测量单元的局部坐标系中的轨迹,所述第二轨迹是所述车载相机的局部坐标系中的轨迹。
在一示例中,所述方法还包括:利用插值算法使所述第一轨迹和所述第二轨迹包括实质上相同数量的轨迹点。
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