[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

摘要

本发明公开了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，包括以下步骤：获得自车方向盘转角信息当方向盘转角φ的绝对值小于2°，φ的帧间变化小于1°，进行标定操作；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T₀0；计算L1F和L2F的交点P，根据P点在F图中的位置计算得到Rx，Ry，设车道线的宽度为W,W∈S_w,根据当前参数计算tx,定义矩阵获取车速V参数，定义矩阵计算SSD参数，计算得到的Rx，Ry，Rz，tx，ty就是欲求的最优参数。

主权项

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＝(Xp，Yp)，Ps1＝(Xs1，Ys1)，Pe1＝(Xe1，Ye1)，Ps2＝(Xs2，Ys2)，Pe2＝(Xe2，Ye2)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CxF，CyF焦距为fF，虚拟相机F的焦距，在x轴的坐标为Px，在y轴的坐标为Py步骤九、设车道线的宽度为W，W∈Sw，Sw表示标准车道线的宽度集合例如但不限于Sw＝{2.5，3，3.5}，Sw中元素的个数为Nw，取Wi计算对应的ty其意义是相机高度下文用Hc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、Rz∈Srz Srz表示Rz取值的集合集合中元素的数量为Nrz；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Nw个可能的W值，每一个W值对应Nrz个可能的Rz值，一共获取Nw×Nrz个D值；步骤十七、从Nw×Nrz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。