[发明专利]一种基于双消失点的车载摄像头外参数标定方法

说明书

本发明提供了一种基于双消失点的车载摄像头外参数标定方法，涉及车载摄像头标定的技术领域，该方法通过将待标定车辆以不同角度两次停靠在指定车道，获取第一图像序列和第二图像序列，再对第一图像序列和第二图像序列进行消失点检测和聚类分析，分别获取第一最优消失点和第二最优消失点，最后基于第一最优消失点、第二最优消失点和摄像头内参数，计算出摄像头外参数，解决了摄像头外参数的标定效率低、成本高的问题，达到了降低标定成本、提高标定效率的有益效果。

技术领域

本发明涉及车载摄像头标定技术领域，尤其是涉及一种基于双消失点的车载摄像头外参数标定方法。

背景技术

随着车辆行业的发展，越来越多的车辆配备了高级辅助驾驶系统或自动驾驶系统。为了保证辅助驾驶系统的正常工作，在装配车载摄像头时必须对摄像头外参数进行标定。这里所说的车载摄像头一般为安装在车辆前挡风玻璃中间的前视摄像头，用于观察车辆前方的道路情况。摄像头外参数标定主要是寻找摄像机坐标系和世界坐标系之间的旋转、平移关系，摄像头外参数包括旋转矩阵R和平移向量T。

目前，通常采用静态标定法对摄像头外参数进行标定，该方法的原理为：首先建立如图1的(A)部分所示的世界坐标系O_w-X_wY_wZ_w，按照如图1的(B)部分所示的方式停靠车辆，使车辆正对标定板，测量标定板上每个角点的世界坐标；然后使用车载摄像头拍摄一幅标定板的图像，得到每个角点的像素坐标，再将每个角点的像素坐标与世界坐标相匹配，并计算旋转矩阵R和平移向量T。其中，标定板通常有图1的(C)部分所示的两种。现有技术中常用的摄像头外参数标定方法由于需要特制的标定工具辅助，导致存在标定效率低、成本高的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于双消失点的车载摄像头外参数标定方法，以缓解现有技术中摄像头外参数的标定效率低、成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于双消失点的车载摄像头外参数标定方法，该方法包括：

将待标定车辆以第一状态停靠在指定车道，获取第一图像序列，所述指定车道包括至少两条平行的车道线，所述待标定车辆停靠在至少两条所述车道线之间，所述第一状态为所述待标定车辆平行于所述车道线；所述第一图像序列包括多张当前道路的图像；

将所述待标定车辆以第二状态停靠在所述指定车道，获取第二图像序列，所述第二状态为所述待标定车辆与所述车道线存在第一夹角；所述第二图像序列包括多张当前道路的图像；

对所述第一图像序列和所述第二图像序列进行消失点检测，分别生成第一消失点候选集和第二消失点候选集；

对所述第一消失点候选集和所述第二消失点候选集进行聚类分析，分别获取第一最优消失点和第二最优消失点；

基于所述第一最优消失点、所述第二最优消失点和摄像头内参数，计算所述摄像头外参数。

在可选的实施方式中，在所述将待标定车辆以第一状态停靠在指定车道，获取第一图像序列的步骤之前，还包括：基于预先确定的摄像头的第一参数和坐标系，计算所述摄像头的第一向量；基于所述摄像头视野中的第一目标地面与车头所在位置的距离，确定第一距离；所述第一目标地面为所述摄像头视野中的最低可见地面；基于所述第一参数、所述第一距离和所述第一向量，计算所述摄像头的外参数估计值。

在可选的实施方式中，基于预先确定的摄像头的第一参数和坐标系，计算所述摄像头的第一向量的步骤，包括：建立坐标系，所述坐标系包括坐标原点、第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴；测量所述摄像头的第一参数，所述第一参数用于指示所述摄像头在所述车辆的位置；基于所述坐标系和所述第一参数，计算所述摄像头的第一向量。