[发明专利]一种基于惯导姿态和灭点的相机标定方法及系统

说明书

本发明提供一种基于惯导姿态和灭点的相机标定方法及系统，方法包括：基于霍夫变换检测图像空间中的多组平行直线，所述图像为相机拍摄获取；基于惯性导航原理检测出自车在沿直线行驶时，基于检测的多组平行直线，确定出三个灭点，灭点是指空间上的一组平行线经过透视投影成像后，在成像平面上的交点；基于三个灭点，对相机的内部参数和内部参数进行标定。本发明基于惯性导航判定自车姿态结合灭点的方法，动态标定校准相机参数，以到达相机自动标定的目的。

技术领域

本发明涉及相机标定领域，更具体地，涉及一种基于惯导姿态和灭点的相机标定方法及系统。

背景技术

自动驾驶车辆目前需要的传感器主要以相机和激光雷达等为主，而相机的成本低，获取信息丰富，逐渐成为自动驾驶主流的传感器。而相机检测准确与否，与相机标定的结果强相关。

车辆初次出厂标定完成后，由于车辆在实际道路上行驶，由于车身长时间震动，导致相机标定结果变差，直接使得检测障碍物距离以及速度精度下降，如果直接返厂标定会导致成本提升。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于惯导姿态和灭点的相机标定方法及系统，能够解决由于车辆长时间振动导致相机标定结果变差的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种基于惯导姿态和灭点的相机标定方法，包括：基于霍夫变换检测图像空间中的多组平行直线，所述图像为相机拍摄获取；基于惯性导航原理检测出自车在沿直线行驶时，基于检测的多组平行直线，确定出三个灭点，所述灭点是指空间上的一组平行线经过透视投影成像后，在成像平面上的交点；基于三个灭点，对相机的内部参数和内部参数进行标定。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以进行如下改进。

可选的，所述基于霍夫变换检测图像空间中的多组平行直线，包括：将图像空间中的每一个像素点的像素坐标值转换为参数空间中的曲线，得到多条曲线；获取所述多条曲线的所有第一交汇点，从所有第一交汇点中提取经过曲线数量靠前的多个第二交汇点；基于提取的多个第二交汇点，检测图像空间中的所有直线；对检测的所有直线按照直线的斜率进行分类，得到多组平行直线，其中，每组平行直线中的每一条直线的斜率相同。

可选的，所述基于霍夫变换检测图像空间中的多组平行直线之前包括：将相机采集的彩色图像转换为灰度图像，并采用高斯核去除噪点；利用边缘提取方法和二值化处理方法，从所述灰度图像中提取前景边缘图像；相应的，基于霍夫变换从所述前景边缘图像中检测多组平行直线。

可选的，所述多组平行直线包括至少两组车道平行线和一组空间中建筑物的平行线，所述两组车道平行线包括横向平行车道线和纵向平行车道线。

可选的，所述基于惯性导航原理检测出自车在沿直线行驶，包括：利用安装在车上的惯性导航装置，获取车身的偏航角、俯仰角和横滚角；当偏航角等于0，且俯仰角等于0,时，判定自车在沿直线行驶。

可选的，所述基于检测的多组平行直线，确定出三个灭点，包括：对于每一组平行直线，基于透视投影成像原理，获取对应的一个灭点；基于多组平行直线，获取对应的多个灭点；从多个灭点中选择最优的三个灭点。

可选的，所述基于三个灭点，对相机的内部参数和内部参数进行标定，包括：基于三个灭点，对相机焦距、相机的旋转矩阵和相机的平移矩阵进行标定。

根据本发明的第二方面，提供一种基于惯导姿态和灭点的相机标定系统，包括：检测模块，用于基于霍夫变换检测图像空间中的多组平行直线，所述图像为相机拍摄获取；确定模块，用于基于惯性导航原理检测出自车在沿直线行驶时，基于检测的多组平行直线，确定出三个灭点，所述灭点是指空间上的一组平行线经过透视投影成像后，在成像平面上的交点；标定模块，用于基于三个灭点，对相机的内部参数和内部参数进行标定。