[发明专利]车载相机系统相机外参的标定方法及标定系统

说明书

本申请提供一种车载相机系统相机外参的标定方法，应用于电子设备，包括：获取一帧图像信息，通过车道线检测方法世界识别图像信息中的车道线信息；在每条车道线上随机选取至少两个特征点，计算所述特征点在世界坐标系上的坐标，并结合相机高度利用反三角函数求取角度修正量；利用迭代法将修正角度对相机外参角度进行迭代补偿，获得准确的相机外参角度。本发明通过前视摄像头获取前方道路图像，提取道路图像中车道线与目标车辆位置信息，利用车道线信息结合静态标定结果和反三角函数动态求解出相机的外参角度，求解出更为准确的相机外参角度，并以此根据图像中目标车辆的位置求解出目标相对于车身的距离。

技术领域

本申请涉及车载相机系统数据处理领域，特别涉及一种车载相机系统相机外参的标定方法及标定系统。

背景技术

相机标定在二维图像中恢复物体的三维信息的过程中至关重要，在相机的成像几何模型中空间点与图像平面上像点之间存在对应关系，这个对应关系是由摄像机参数决定的。通常摄像机包含相机内参与外参，内参为摄像机自身的参数，外参为摄像机安装位置上如俯仰角、旋转角和偏航角等。从广义上来分，目前可将相机标定分为两类，即传统的摄像机标定法与摄像机自标定法。

1、传统的摄像机标定法在相机静止环境下，相机标定通常通过传统的定标方法进行标定，这一过程需要利用标定板在图像平面的成像位置，计算出相机的内外参数。这种方法的缺点是只能用于相机相对静止的环境，在许多应用场景中难以实现。例如，在车载相机系统中，利用视觉实现目标位置估计，由于车辆在行驶过程由于道路原因中会产生振动，从而会导致相机外参发生变化，进而影响摄像机坐标系与世界坐标系的转换矩阵，此时如果相机没有实现实时标定，会进一步影响目标距离位置的准确性，难以安全有效地进行导航决策。

2、摄像机自标定法，该方法无需利用标定板进行标定。目前动态标定的方法有利用车辆与平行线的距离与消失点进行标定的方法，需要的条件较多。只适用于特定道路，通用性较低。

因此，需要提出一种可以准确计算相机外参角度的标定方法，以获得载摄像机实时、准确的外参角度。

申请内容

本专利提供一种车载相机系统相机外参的标定方法及标定系统，利用了车道线结合反三角函数，使得求解出的相机外参角度更为准确。

本专利提供一种车载相机系统相机外参的标定方法，应用于电子设备，包括：

获取一帧图像信息，通过车道线检测方法世界识别图像信息中的车道线信息；

在每条车道线上随机选取至少两个特征点，计算所述特征点在世界坐标系上的坐标，并结合相机高度利用反三角函数求取角度修正量；

利用迭代法将修正角度对相机外参角度进行迭代补偿，获得准确的相机外参角度。

可选的，所述相机外参角度包括俯仰角、偏航角和滚动角中的至少一种。

可选的，利用迭代法将修正角度对相机外参角度进行迭代补偿，获得准确的相机外参角度，包括

将上一次修正的外参角度作为输入，并与本次求取的角度修正量相加，或者本次修正的外参角度并输出；

判断本次修正的角度修正量是否小于修正阈值，若是则完成本步骤，否则继续迭代补偿。

可选的，迭代补偿采用牛顿法进行迭代计算。

可选的，所述俯仰角的修正步骤包括：

在当前帧图像信息中选取在左车道线上的任意两点L1、L2，和右车道线上的任意一点R1，并计算各点的世界坐标；

采用如下公式进行修正