[发明专利]一种车身摄像头标定方法及其标定装置

权利要求书

1.一种车身摄像头标定方法，其特征在于：包括以下步骤，

确定摄像头安装于车身的位置并初始化；

所述摄像头利用标定模块(100)进行自身标定并输出和保存标定结果；

所述标定模块(100)还包括以下标定步骤，

制作棋盘格图片；

将所述棋盘格图片打印贴于平面标定板上；

将摄像头的位置固定；

旋转所述标定板不同角度和方位拍摄若干张图片；

提取棋盘格图片内角点，利用亚像素处理提高检测精度；

在棋盘上绘制角点信息进行标定计算，求取摄像头内参和外参；

用于标定的棋盘格是三维场景中的一个平面Π，其在成像平面的像是另一个平面π，根据已知角点的坐标的标定棋盘格，通过角点提取算法得到图像中的角点，得到棋盘平面Π和图像平面π的单应矩阵H；

利用棋盘平面和成像平面间的单应、内参的约束条件，获得两个对内参数的约束等式，根据所述约束等式求解内外参数；

检测模块(200)检测所述标定结果；

所述检测模块(200)利用重投影法检测标定结果的步骤，

定义任意点X_j在相机P_i拍摄到的图像归一化坐标系上的坐标为：

经过重投影后的图像归一化坐标系下坐标为：

其中K_i^-1是为了计算时能不受相机内参影响，K和K’是将齐次坐标转换为非齐次坐标的常数项，因此得到重投影误差为：

e_ij＝||u_ij-v_ij||

所述重投影误差越小，则说明标定的越精准；

读取车身摄像头拍摄的若干图片并输入畸变校正模块(300)，所述畸变校正模块(300)加载所述标定结果数据进行畸变矫正；

所述畸变校正模块(300)包括以下步骤，

设(μ,ν)是理想的无畸变的像素坐标、是畸变后的像素坐标、(μ₀,ν₀)是相机的主点；

(x，y)和理想的无畸变的归一化的图像坐标和畸变后的归一化图像坐标，使用下式表示径向畸变：

k₁、k₂表示径向畸变的系数，径向畸变的中心和相机的主心是在相同的位置，得到畸变参数k₁、k₂后，将图像进行去畸变处理，然后用去畸变后的图像坐标估计相机的内参数；

透视变换模块(400)对矫正图片进行透视变换后输出变换结果图；

所述透视变换模块(400)变换公式为：

其中，透视变换矩阵A为：

源目标点为：

移动到的目标点为：

定义各图片的掩模和拼接混合图，图像拼接模块(500)将矫正图片拼接至混合图中，并读取车身图片和车身掩模图片，将所述车身图片也拼接到混合图的中心位置；

处理模块(600)根据所述混合图求出空间物体在世界坐标系和图像坐标系之间变换关系完成标定。

2.如权利要求1所述的车身摄像头标定方法，其特征在于：包括自身标定的步骤，

设P＝(X,Y,Z)为场景中的一点，将P从世界坐标系使用相机的外参数通过刚体变换到相机坐标系；

所述相机坐标系通过透视投影变换到相机的成像平面上的像点p＝(x,y)；

将像点p从成像坐标系，通过缩放和平移变换到像素坐标系上点p＝(μ，v)。

3.一种采用如权利要求1和2任一所述的车身摄像头标定方法的装置，其特征在于：包括标定模块(100)、检测模

块(200)、畸变校正模块(300)、透视变换模块(400)、图像拼接模块(500)和处理模块(600)；

所述标定模块(100)用于摄像头的自身标定；

所述检测模块(200)用于检测所述标定模块(100)的标定结果；

所述畸变校正模块(300)用于摄像头拍摄图片的畸变校正；

所述透视变换模块(400)用于畸变校正后的图片透视变换输出变换结果图；

所述图像拼接模块(500)用于将变换结果图与车身图进行拼接为混合图；

所述处理模块(600)用于计算所述混合图确定空间物体表面的三维几何位置与在图像中对应点之间的互相关系。