[发明专利]一种用于车道偏离计算的标定参数自适应更新方法

权利要求书

1.一种用于车道偏离计算的标定参数自适应更新方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：采用相机对道路拍摄，获得样本图像以及样本图像上的特征信息；

根据样本图像的特征信息，获取相机标定的安装信息、相机的内部参数以及车道信息，所述安装信息包括：俯仰角、偏转角和相机高度，所述车道信息包括：车道宽度；

步骤二：根据标定的安装信息和车道信息，获取标定参数的标定量，所述标定参数包括尺度比以及车中轴交点；

步骤三：采用相机对道路实时拍摄，获取实时图像以及实时图像上的特征信息，获取相机的实时的安装信息；

步骤四：根据实时的安装信息，标定参数的标定量获取标定参数的自适应量，

步骤一中获取相机的安装信息包括以下步骤：

步骤1：将特征信息所在的世界坐标系转化至图像坐标系；

步骤2：根据特征信息的图像坐标获取标定的安装信息，所述特征信息包括车道线和灭点，

世界坐标系(x，y，z)转化至图像坐标系(U，V)包括以下步骤：

S1：偏转角变换：

S2：俯仰角变换：

S3:建立相机小孔模型

其中，f为相机内部参数，u_C为相机内部参数，v_C为相机内部参数，f是以像素为单位的焦距，h为相机高度，θ为相机的俯仰角，β为相机的偏转角；x',y',z'为偏转坐标系(x',y',z')的坐标轴，x,y,z为相机坐标系(x,y,z)的坐标轴；

S4：合并以上坐标系变换得到图像坐标系；

当z→∞，代入公式(1)、(2)获取灭点图像坐标(Uvp,Vvp)；

根据图像坐标系中的灭点图像坐标，获取俯仰角θ和偏转角β:

尺度比τ计算方法包括以下步骤：

其中W_Lane为车道宽度；

从镜头看到路面的最近距离Z′_Min，是穿过镜头焦点及图像底边定义的平面与地面相交的直线；该直线在x′-z′平面上与x′轴平行，与z′轴垂直，直线方程为Z′＝Z′_Min；该直线上的点成像于图像底边，这也包括左右车道线于该直线的交点；设左右车道线方程分别为X＝X_L,X＝X_R，给定镜头可见路面最近距离Z′_Min，在图像里，两条地面直线与底边相交，得到U_L，U_R：

代入公式(1)得

因为：θ,β→0,Z′_Min＞N*X_L,N＞2,Z′_Min＞＞h；

所以：

同理：

所以：

镜头可见路面最近距离Z′_Min：

其中，h为相机距地面高度，θ_Y为镜头内部参数，代表垂直视野：

其中，h_Image是图像高度；

标定参数尺度比τ标定量计算方法包括：将公式(4)、(5)代入公式(3)得；

其中，τ₀为当前时刻尺度比τ的对应的尺度比τ的标定量，θ₀为当前时刻俯仰角θ对应的俯仰角θ的标定量；h₀为当前时刻相机高度h对应的相机高度h的标定量；

标定参数尺度比τ自适应量计算方法包括：

其中，相机高度h在实际运动过程中变化不大，相机高度h≈h₀；

2.根据权利要求1所述的一种用于车道偏离计算的标定参数自适应更新方法，其特征在于，车中轴交点U_x＝0的标定量计算方法包括：

车道内左右偏移比和图像内左右偏移比相等：

由此得到：

3.根据权利要求1所述的一种用于车道偏离计算的标定参数自适应更新方法，其特征在于，车中轴交点U_x＝0的自适应量计算方法包括：由于车辆中轴直线为x＝0，在图像内与底边的交点为：