[发明专利]一种基于车道线检测的后方车载相机的自动外参标定方法

权利要求书

1.一种基于车道线检测的后方车载相机的自动外参标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、当使用者认为场景满足标定要求时，以按键或触摸屏幕的方式启动标定程序；

步骤二、获得自车方向盘转角信息；

步骤三、当方向盘转角φ的绝对值小于2°，φ的帧间变化小于1°，并且此状态持续30帧以上时认为车辆处于稳定行驶状态，进行标定操作；

步骤四、拍摄至少2帧图像，记为T₀帧和T₁帧，其中T₀和T₁分别表示两帧的采集时间，则两帧之间的时间间隔为(T₁-T₀)，为表述方便约定T₀＜T₁；

步骤五、设原图像中一点用Pr表示，虚拟相机图像上一点用Pv表示，世界坐标系中一点用Pw表示；原图像投影到3个视图上分别为正视图、左视图和右视图，以下简称F图、L图和R图；

步骤六、在F图上应用但不限于步骤一中方法检测自车两侧的车道线L1F-自车左侧车道线、L2F-自车右侧车道线；

步骤七、计算L1F和L2F的交点P，设

P＝(X_p，Y_p)，P_s1＝(X_s1，Y_s1)，P_e1＝(X_e1，Y_e1)，P_s2＝(X_s2，Y_s2)，P_e2＝(X_e2，Y_e2)

Y_p＝k₁X_p+b₁

其中b₁＝Y_s1-k₁×X_s1，b₂＝Y_s2-k₂×X_s2；

步骤八、根据P点在F图中的位置计算得到Rx，Ry，

内参光心为C_xF，C_yF焦距为f_F，虚拟相机F的焦距，在x轴的坐标为P_x，在y轴的坐标为P_y

步骤九、设车道线的宽度为W，W∈S_w，S_w表示标准车道线的宽度集合例如但不限于S_w＝{2.5，3，3.5}，S_w中元素的个数为N_w，取Wi计算对应的ty其意义是相机高度下文用H_c表示；

步骤十、根据当前参数计算tx，通过下图的几何关系求解tx：

步骤十一、R_z∈S_rz S_rz表示Rz取值的集合集合中元素的数量为N_rz；

步骤十二、定义矩阵

步骤十三、获取车速V参数，根据车速计算车的位移

ΔZ＝V·(t₁-t₀)；

步骤十四、定义矩阵

步骤十五、计算SSD参数，SSD为Sum of Squared Differences；

步骤十六、重复步骤十一至十五，遍历所有N_w个可能的W值，每一个W值对应N_rz个可能的Rz值，一共获取N_w×N_rz个D值；

步骤十七、从N_w×N_rz个D值中取最小的一个，该最小值所对应的W和Rz参数记为W′和R′_z，由W′和R′_z计算得到的Rx，Ry，Rz，tx，ty就是欲求的最优参数；

步骤十八、标定完成，输出步骤十七中得到的参数Rx，Ry，Rz，tx，ty。

2.根据权利要求1所述的一种基于车道线检测的后方车载相机的自动外参标定方法，其特征在于，步骤一中，标定需要，车辆在有车道线的笔直道路上匀速居中行驶。