[发明专利]一种相对位姿标定方法及相关装置

说明书

一种应用于自动驾驶汽车上的相机之间的相对位姿标定方法及相关装置，该相对位姿标定方法包括：通过第一相机和第二相机采集图像；对该第一相机采集的图像和该第二相机采集的图像进行特征点匹配，以得到第一匹配特征点集；根据该第一匹配特征点集，确定该第一相机和该第二相机之间的第一相对位姿；在该第一相对位姿与第二相对位姿之间的差值不大于位姿变化阈值的情况下，将该第二相对位姿更新为该第一相对位姿；该第二相对位姿为该自动驾驶装置当前存储的该第一相机和该第二相机之间的相对位姿。本申请提供的相对位姿标定方法，标定精度高，并且可靠性高。

技术领域

本申请涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种应用于自动驾驶汽车上的相机之间的相对位姿标定方法及相关装置。

背景技术

自动驾驶汽车需要对车身360°的环境都具有较高的感知能力，对不同场景、不同光照条件、不同距离的障碍物都需要有稳定可靠的感知结果。单个相机由于受到相机参数、安装位置等因素影响，不能实现360°度范围的全覆盖。因此，自动驾驶车辆一般配备有多个相机以提高视觉感知能力。不同的相机一般具有不同的相机参数(如焦距、分辨率、动态范围等)，并安装于车身的不同位置，以获得更全面的感知结果。举例来说，自动驾驶车辆在前向、侧向、后向均配备至少一个相机，以覆盖车身周围360°的环境。同时，不同相机的视野不同，不同相机之间均具有部分重叠视野。

自动驾驶汽车上的相机之间的相对位姿会随着使用时间的增加而发生变化，此时就需要对各相机的标定参数(即相机的外参)进行修正，修正相机外参的过程称为重标定。随着具备自动驾驶功能的车辆越来越多，对相机的标定参数重标定的需求也大大增加，不能及时重标定各相机的外参的自动驾驶车辆存在很大的安全隐患。当前采用的一种在线重标定相机的外参的方案如下：自动驾驶车辆获取表征当前分布于道路附近的已知城建标志物之间的相对位置的先验位置信息，并与传感器实时感知到的城建标志物的位置比对，进而进行在线标定。然而，这种方案存在以下多个缺点：需要获取周围环境的先验位置信息，先验不满足时易失效；需要采集大量数据以得到先验位置信息，工作量大。因此，需要研究新的多相机标定方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种相对位姿标定方法，能够准确地确定相机之间的相对位姿，并且可靠性高。

第一方面，本申请实施例提供了一种相对位姿标定方法，该方法包括：通过第一相机和第二相机采集图像；所述第一相机的视野和所述第二相机的视野存在重叠，所述第一相机和所述第二相机安装于自动驾驶装置的不同位置；对所述第一相机采集的图像和所述第二相机采集的图像进行特征点匹配，以得到第一匹配特征点集；所述第一匹配特征点集包括H组特征点对，每组特征点对包括两个相匹配的特征点，其中一个特征点为从所述第一相机采集的图像中提取的特征点，另一个特征点为从所述第二相机采集的图像中提取的特征点，所述H为不小于8的整数；根据所述第一匹配特征点集，确定所述第一相机和所述第二相机之间的第一相对位姿；在所述第一相对位姿与第二相对位姿之间的差值不大于位姿变化阈值的情况下，将所述第二相对位姿更新为所述第一相对位姿；所述第二相对位姿为所述自动驾驶装置当前存储的所述第一相机和所述第二相机之间的相对位姿。

由于第一相机的视野和第二相机的视野存在重叠，因此第一相机采集的图像中的至少部分特征点与第二相机采集的图像中的至少部分特征点相匹配。所述第一匹配特征点集为对从所述第一相机采集的图像中提取的特征点和从所述第一相机采集的图像中提取的特征点进行特征点匹配得到的。所述自动驾驶装置可以是自动驾驶汽车(也称无人驾驶汽车)，也可以是无人机，还可以是其他需要标定相机之间的相对位姿的装置。本申请实施例中，根据第一匹配特征点集，确定第一相机和第二相机之间的第一相对位姿，不依赖于特定的场地或标志物，对周围环境没有先验假设。相比业界常用的在线标定方案，本申请实施例提供的相对位姿标定方法，不需要先验假设，对环境有更强的适应性。另外，本申请实施例提供的相对位姿标定方法，能够达到0.1°以下的重复精度，并有效减少重标定相对位姿的次数，可靠性高。