一種車載攝像機的標定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車載攝像機的標定方法，包括以下步驟：設備安裝和標定場地鋪設、圖像標定。本發(fā)明提出了一種基于消失點檢測的車載攝像機標定方法。測距時采用基于消失點的縱坐標YL進行坐標變換，無需因為攝像機的安裝高度和俯仰角的變化進行重新標定，操作簡單方便；此外，本發(fā)明還簡化了數據計算模型，提高了車載計算機的反應速度。本發(fā)明提出的標定方法與車輛的俯仰角變化無關，且能根據路面消失點YL坐標的變化快速計算出空間坐標與圖像坐標的對應關系，測距速度快、精度高。本發(fā)明實現(xiàn)了攝像機標定數據的自動調整，從而解決攝像機重新安裝或車輛行駛過程中俯仰角變化所導致的測距精度不足的問題。
【專利說明】一種車載攝像機的標定方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于現(xiàn)代交通領域的安全車距預警技術，特別涉及到一種車載攝像機的標定方法。
【背景技術】
[0002]隨著人們對汽車安全的要求越來越高，安全車距預警裝置越來越多的應用于普通轎車上，利用安全車距預警裝置提醒或輔助駕駛員制動已經成為減少交通事故的重要方法。其中，基于車載攝像機的預警裝置憑借其成本低、信息量豐富等優(yōu)點被廣泛應用于現(xiàn)有車輛安全車距的監(jiān)測及預警，其原理是:首先，通過車載攝像機拍攝前方道路圖像，并從中識別出前方車輛；然后，基于攝像機標定技術獲取圖像坐標系和車體坐標系的對應關系，從而計算出圖像中的目標車輛距本車的實際距離；最后，依據目標車輛距本車的距離做出是否預警的判斷。其中，車載攝像機標定決定著車距計算的準確程度，是安全預警技術的關鍵環(huán)節(jié)。
[0003]在現(xiàn)有的車載攝像機標定方法中，基于透視變換的攝像機標定測距方法，具有對攝像機安裝沒有限制、也不需要獲取攝像機內參以及簡單可行等優(yōu)點，但每次安裝后都必須通過地面標定物進行標定和校正，并且存在以下兩個缺陷:(I)車載攝像機一旦經過標定后，其安裝高度和俯仰角就不能變化，特別是俯仰角的變化將導致嚴重的測距誤差，若要避免該誤差，則在每次車距預警裝置安裝到車輛上之后，都需要進行一次新的攝像機標定，不能滿足用戶對產品簡便性的需求；(2)在車輛由于加減速或路面起伏等原因出現(xiàn)俯仰角變化時，車載攝像機的俯仰角也將發(fā)生變化，從而影響測距精度。

【發(fā)明內容】

[0004]為解決現(xiàn)有方法存在的上述問題，本發(fā)明要提出一種既可以提高簡便性又可以提高測距精度的車載攝像機的標定方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是:一種車載攝像機的標定方法，包括以下步驟:
[0006]A、設備安裝和標定場地鋪設
[0007]根據安裝高度不同，將車型大致分為小型、中性和大型三類；針對同一車型，設備安裝在前風擋玻璃上部，安裝高度可在小范圍內波動，攝像機應居中安裝；選擇水平的標定場地，場地上包含左、右兩個車道線，標定物在道路平面內盡量等距放置；記錄車體坐標系下各標定點的坐標；
[0008]B、圖像標定 [0009]B1、一次標定
[0010]BI 1、標定圖像采集
[0011]使用車載攝像機采集標定場地圖像，要求采集范圍內的標定物與路面的交線在圖像中清晰可辨；通過連續(xù)改變攝像機的俯仰角，采集不同俯仰角下的標定場地圖像并進行編號，編號分別為:場景1、場景2、場景3、場景4、場景5、場景6、場景7和場景8 ；
[0012]B12、標定點車體坐標和像素坐標的獲取
[0013]在畫圖軟件中分別打開標定圖像，將光標移動至每個標定點與路面交匯線的中心點，在畫圖軟件的右下方讀出該點的像素坐標(x，y)并進行記錄；定義第i個標定點的像素坐標為(Xi, Yi),單位為pixel，與其對應的車體坐標系下標定點的坐標記為(Xi, Yi),單位為m ；
[0014]B13、標定參數獲取
[0015]設當前車體坐標系中任意點(X，Y，Z)在二維圖像坐標系上的坐標(X，y)，如果空間點都在同一個平面上，即Z為常數，則空間點和圖像點的坐標滿足:
[0016]
【權利要求】
1.一種車載攝像機的標定方法，其特征在于:包括以下步驟: A、設備安裝和標定場地鋪設 根據安裝高度不同，將車型大致分為小型、中性和大型三類；針對同一車型，設備安裝在前風擋玻璃上部，安裝高度可在小范圍內波動，攝像機應居中安裝；選擇水平的標定場地，場地上包含左、右兩個車道線，標定物在道路平面內盡量等距放置；記錄車體坐標系下各標定點的坐標； B、圖像標定 B1、一次標定 BH、標定圖像采集 使用車載攝像機采集標定場地圖像，要求采集范圍內的標定物與路面的交線在圖像中清晰可辨；通過連續(xù)改變攝像機的俯仰角，采集不同俯仰角下的標定場地圖像并進行編號，編號分別為:場景1、場景2、場景3、場景4、場景5、場景6、場景7和場景8 ； B12、標定點車體坐標和像素坐標的獲取 在畫圖軟件中分別打開標定圖像，將光標移動至每個標定點與路面交匯線的中心點，在畫圖軟件的右下方讀出該點的像素坐標(x，y)并進行記錄；定義第i個標定點的像素坐標為(Xi, Yi),單位為Pixel，與其對應的車體坐標系下標定點的坐標記為(Xi, Yi),單位為m ； B13、標定參數獲取 設當前車體坐標系中任意點(X，Y, Z)在二維圖像坐標系上的坐標(X，y),如果空間點都在同一個平面上，即Z為常數，則空間點和圖像點的坐標滿足:
【文檔編號】G06T7/00GK103927754SQ201410160861
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權日:2014年4月21日
【發(fā)明者】李琳輝, 連靜, 曹文平, 黃海洋, 常靜, 丁新立, 王宏旭 申請人:大連理工大學