[发明专利]一种基于车载的双目标定方法

说明书

本发明涉及图像处理领域，公开了一种基于车载的双目标定方法：获取图像数据，识别标定点，计算标定点的像素坐标；计算车身航向，判断与标定点的位置关系符合预设条件时，触发标定；建立车身坐标系，并计算标定点的车身坐标系坐标；建立摄像机坐标系，并计算标定点在摄像机坐标系坐标；再计算车身坐标系到世界坐标系的变换矩阵M_t，摄像机坐标系到世界坐标系的变换矩阵M_O，摄像机坐标系到车身坐标系的变换矩阵M₁；由车载定位点O′和O的世界坐标系坐标与任意一点P的车身坐标系坐标，计算点P车身坐标系坐标到世界坐标系坐标的转换函数；保存结果，结束标定。本发明的一些技术效果在于：实现双目摄像机自动化标定。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及图像处理领域的双目标定技术。

背景技术

视觉是人类观察世界和认识世界的重要手段，占人类从外界环境获取信息的70％。人类利用眼睛获取周围物体反射或自身发出的光线，光线在视网膜上形成图像，经过神经纤维传送到大脑，大脑对视觉信息进行处理与理解，最终形成视觉。计算机视觉模拟人类视觉的功能，利用摄像机获取周围环境的图像，利用计算机处理图像。计算机视觉可以完成人类视觉不能胜任的工作，例如对待测物体的大小、远近进行精确的测量。计算机视觉技术可以广泛运用于测绘领域、视觉检测、自动驾驶等领域。

计算机视觉的基本任务之一是从摄像机获取的图像信息出发来计算三维空间中物体的几何信息,并由此重建或识别物体,并进一步认知现实世界。其中,摄像机标定是完成该任务的必经途径。

目前较为流行方法往往需要人工交互参与才能够完成。人工交互参与度高，使得标定方法缺少自动化和重复性低，标定一次需要重复一次人工步骤。

发明内容

为至少解决双目摄像机标定的自动标定问题，本发明提出了基于车载的双目摄像机自动标定方法，其技术方案如下：

包括以下步骤：获取图像数据，识别标定点，计算标定点的像素坐标；获取车载定位点O′和O的世界坐标系坐标，计算车身航向，判断与标定点的位置关系符合预设条件时，触发标定；以车载定位点O为原点，车身航向为y轴，垂直地面向上为z轴，垂直车身航向方向为x轴，建立右手直角坐标系，即车身坐标系；获取标定点的世界坐标系坐标，计算标定点的车身坐标系坐标；以摄像机的任意光心为原点，x轴平行于图像物理坐标系x轴，y轴平行于图像物理坐标系y轴，摄像机光轴为z轴，建立摄像机坐标系；计算标定点在摄像机坐标系坐标；由标定点的世界坐标系坐标和车身坐标系坐标，计算车身坐标系到世界坐标系的变换矩阵M_t；由标定点的摄像机坐标系坐标和世界坐标系坐标，计算摄像机坐标系到世界坐标系的变换矩阵M_O；由标定点的车身坐标系坐标和摄像机坐标系坐标，计算摄像机坐标系到车身坐标系的变换矩阵M₁；由车载定位点O′和O的世界坐标系坐标与任意一点P的车身坐标系坐标，计算点P车身坐标系坐标到世界坐标系坐标的转换函数；保存结果，结束标定。

优选地，识别标定点和计算标定点的像素坐标是通过如下步骤：处理图像数据，生成图像中标定物的外接矩形；外接矩形的下边向下延伸预设像素坐标长度，生成感兴趣区域；遍历感兴趣区域，生成标定物相关的预设标记物的标记区域；遍历标记区域，生成中线，中线的上端点的像素坐标即为标定点的像素坐标。

优选地，车载定位点安装有RTK定位装置，以获取世界坐标系坐标；所述的车载定位点O世界坐标系坐标为RTK定位装置的实时世界坐标系坐标，车载定位点O′为的RTK定位装置的任意历史时刻世界坐标系坐标。

优选地，RTK定位装置安装在车顶的正中心。

优选地，所述的车身航向是指示车辆前进方向的空间向量所定义的方向；所述的判断与标定点的位置关系符合预设条件：通过计算车身航向与标定点之间的连线的夹角α进行判断，当满足以下预设条件之一时，触发标定：