[发明专利]用于图像获取设备的外参标定方法、装置和系统

说明书

提供用于图像获取设备的外参标定方法，其包括：从图像获取设备所拍摄的图像中获取图像，该图像是所述图像获取设备在车辆行驶过程中所拍摄的包括参照物的图像；将该图像中的所述参照物沿所述车辆所在的道路方向分割为多个区间，并将各区间内的参照物拟合为直线；基于各区间内直线的消失点，确定图像获取设备的俯仰角和偏航角；沿道路方向，对所确定的俯仰角和偏航角序列进行滤波；从滤波后的俯仰角和偏航角的序列中获取道路中的平直部分；将对应平直部分的俯仰角和偏航角数据存储到数据栈，数据栈还存储有从车辆相关部件获取的用于确定车辆行驶环境的车辆状态数据；在车辆状态数据表明车辆状态满足预设要求时，从数据栈中的俯仰角和偏航角中确定准静态标定外参。

技术领域

本申请涉及图像获取设备的参数标定技术，更为具体地，涉及外参标定技术。

背景技术

在计算机视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，需要建立相机成像的几何模型，这些几何模型的参数就是相机参数。

确定相机参数的过程可以称为相机标定或摄像机标定。相机参数包括内参和外参。内参与相机自身特性相关，例如内参可以包括相机的焦距、畸变系数等；外参体现相机坐标系和世界坐标系之间的相对位置关系，与相机的位置、旋转方向等相关，例如外参可以包括相机坐标系和世界坐标系之间的旋转参数、平移参数等。相机标定就是标定相机的内参和外参。

对于车载相机的标定，外参标定方法包括基于标定板等特定标定器材的标定、基于车辆、行人等轨迹的标定、以及基于车道线等地面标记的标定方法。基于标定板标定器材的标定方法精度高，但对标定环境要求高且较难适应如汽车行驶等相机参数动态变化的场景。基于车辆、行人等轨迹的标定方法可适应相机外参动态变化的场景，但实现复杂、可靠性低，而且往往需要对目标进行跟踪以获取轨迹从而影响实时性。基于车道线等地面标记的标定方法需要在车道线上选择多个特征点，并通过如车道线平行等几何约束限制所选择的特征点的空间位置，再使用透视方程求取相机外参。该方法虽然能在汽车行驶过程中动态标定相机外参，但往往对运行环境有诸多要求，例如要求道路平坦、笔直且车道线清晰。

基于此，有必要提出改进的外参标定方案，能够适应相机参数动态变化的场景且对标定环境的要求相对低。

发明内容

有鉴于此，本申请提供改进的外参标定方法。根据本申请示例的用于图像获取设备的外参标定方法，其包括：从所述图像获取设备所拍摄的图像中获取图像，所述图像是所述图像获取设备在车辆行驶过程中所拍摄的包括参照物的图像；将所述图像中的所述参照物沿所述车辆所在的道路方向分割为多个区间，并将各所述区间内的参照物拟合为直线；基于各所述区间内直线的消失点，确定所述图像获取设备的俯仰角和偏航角；沿所述道路方向，对所确定的俯仰角和偏航角序列进行滤波；从滤波后的所述俯仰角和所述偏航角的序列中获取所述道路中的平直部分；将对应所述平直部分的俯仰角和偏航角数据存储到数据栈，所述数据栈还存储有从车辆相关部件获取的用于确定车辆行驶环境的车辆状态数据；在所述车辆状态数据表明车辆状态满足预设要求时，从所述数据栈中的俯仰角和偏航角中确定准静态标定外参。

根据本申请的一些示例，所述的外参标定方法中，参照物是至少在车辆行驶的一定距离内与道路长度方向基本平行的参照物。在一些具体示例中，参照物是车道线。

根据本申请的一些示例，所述的外参标定方法中，在所述车辆状态数据表明车辆状态满足预设要求指的是车辆处于平稳运行状态。

根据本申请的另一方面，本申请还提供用于图像获取设备的外参标定装置，其包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述处理器被配置为执行所述指令时实现如在此所述的方法。