[发明专利]用于车道偏移预警的摄像头标定方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及车道偏移预警的技术领域，特别涉及一种用于车道偏移预警的摄像头标定方法及系统。

背景技术

车道偏移预警系统（Lane Departure Warning System，LDW）是一种通过摄像头捕获车辆前方的路面状况，检测路面的车道标识线与车辆行驶矢量之间的关系来判断车辆是否有偏移现象，从而当有偏移时提醒驾驶员纠正行车方向的主动安全驾驶系统，该系统在使用之前需要对摄像头和车道偏移预警系统的系统参数进行标定。通过建立二维地面世界坐标系与二维屏幕坐标系之间的关系，主要是求解两坐标系的透视变换矩阵，从而确定摄像头参数；车道偏移预警系统参数包括检测画面范围、报警线位置、CAN协议、报警灵敏度、报警声音大小等。

目前，现有的车道偏移预警系统的摄像头标定方法主要有两种：

一种如专利号为CN103220548A“用于全景泊车标定的测试现场及其建设方法”专利，其对摄像头标定方法如下：首先在规定场地的地面上画好标定图案和标识线，或在临时场地的地面上铺设塑料布或广告布，再通过摄像头捕获一幅包括该标定图案的标定图片，最后通过在该标定图片上寻找角点作为标定点的坐标来计算摄像头参数。然而，该摄像头标定方法存在地面平整、标定场地的空间等地面限制，容易造成标定精度的误差，且计算摄像头参数方法较繁琐，影响到标定时间及效率。

另一种如专利号为CN102681533A“一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备”的专利，所述设备包括一核心处理单元、一视频输入单元、一通信单元和一报警单元；所述核心处理单元包括一标定模块、一升级模块和一检测模块，所述通信单元包括一CAN通信单元和一USB通信单元，在对LDW系统进行标定时，摄像头将摄取的视频图像通过视频输入单元发送到核心处理单元，该核心处理单元的标定模块根据采集到的视频图像对摄像头外部参数进行标定，并将标定结果通过CAN通信单元发送到LDW系统。

然而，上述对LDW系统的摄像头参数标定方法存在如下不足：

（1）该标定方法需要手工测量的参数较多，包括摄像头的安装高度、摄像头的横向安装位置，摄像头和车轮的距离及摄像头和车头的距离，每个参数的手工测量都存在误差，多个参数累积的误差就更大，故精度不高而且时间成本高；

（2）该标定方法的手动操作复杂，需要将一标定板放置于车头前2米处，通过人机交互单元移动显示LCD显示器界面上的光标，使摄像头的中心点移动至标定板的参考中心点等高的位置，从而才能计算出摄像头的俯仰角、旋转角和偏向角，不仅效率低，不利于车厂大型生产时流水线作业，还时间成本和系统造价都较高。

（3）标定板没有装置来确保板身完全保持与地面成90度，由于制造的工艺和长期使用出现一定程度的形变，这会导致标定板不能与地面完全垂直，从而影响摄像头参数的标定准确度；

（4）标定板的中轴线与车身中轴线必须共线，该方法只是把标定板大致放在车的正前方，不能确保两平面的共面，也会影响摄像头参数的标定准确度。

发明内容

本发明提出一种用于车道偏移预警的摄像头标定方法及系统，其能够缩短标定时间，提高摄像头标定的精度及工作效率。

为实现上述发明目的，本发明提供一种用于车道偏移预警的摄像头标定方法，所述方法包括以下步骤：

将包含有标定图案的标定板放置于车辆前方的第一位置，使得所述标定板的

中轴线与车身中轴线共线，通过待标定的摄像头对所述标定板进行拍摄获得第一标定图像；

移动所述标定板至车头前方的第二位置，使得所述标定板的中轴线与车身中轴线共线，通过待标定的摄像头对所述标定板进行拍摄获得第二标定图像；

根据所述第一标定图像及第二标定图像计算得到所述标定图案中标定点的坐标值，根据所述标定点的坐标值对所述待标定的摄像头进行标定。

进一步地，在上述的用于车道偏移预警的摄像头标定方法中，所述使得所述标定板的中轴线与车身中轴线共线的步骤具体包括：

调整所述标定板，使得所述标定板垂直于地面且所述标定板设有标定图案的一面朝向车辆；

调整所述标定板的水平位置，使得所述标定板的中轴线与车辆中轴线共线。

进一步地，在上述的用于车道偏移预警的摄像头标定方法中，所述使得所述标定板垂直于地面的步骤具体包括：

于所述标定板的一侧安装一气泡水平仪；

转动所述标定板，使得所述气泡水平仪中的气泡位于正中的位置。