一种摄像机姿态的检测方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种摄像机姿态的检测方法及装置，该方法包括：确定车道图像中车道线的消失点在图像坐标系中的坐标位置；其中，所述消失点为两条车道线的交点；基于所述坐标位置和预设的摄像参数确定出摄像机的候选俯仰角和候选偏航角；计算指定数量的车道图像确定出的候选俯仰角的置信率和候选偏航角的置信率，将置信率最大的候选俯仰角确定为摄像机实际的俯仰角，将置信率最大的候选偏航角确定为摄像机实际的偏航角。在本申请技术方案中，通过车道图像中车道线的消失点的坐标位置和摄像参数确定出摄像机的候选俯仰角和候选偏航角，然后基于指定数量的车道图像确定出摄像机实际的俯仰角和实际的偏航角，从而依据上述俯仰角和偏航角确定出摄像机姿态。

【技术实现步骤摘要】
一种摄像机姿态的检测方法及装置
本申请涉及图像处理领域，特别涉及一种摄像机姿态的检测方法及装置。
技术介绍
车道线检测是利用安装在车辆前方的摄像机采集车道图像，然后提取图像中的车道像素特征点，对车道像素特征点拟合后获得车辆前方的车道信息。通过判断车辆与车道信息中车道两边的车道线的距离，确定当前车辆在车道上行驶是否发生偏移。在正常情况下，摄像机的光轴平行于车道线、水平地面，因此，摄像机采集到的车道图像可有效地用于车道线检测。然而，若安装摄像机时未调整好摄像机姿态，或者，因车辆行驶过程中外力(比如，车辆颠簸产生的外力)导致摄像机姿态发生改变，则摄像机的光轴与车道线和/或水平地面会存在夹角。当摄像机姿态不正时，会影响车道线检测的结果，使判断出的车辆与两侧车道线的实际距离不准确。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种摄像机姿态的检测方法及装置，用于检测摄像机姿态，以便于后续调整从而避免因姿态不正对车道线检测造成的影响。具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：一种摄像机姿态的检测方法，包括：确定车道图像中车道线的消失点在图像坐标系中的坐标位置；其中，所述消失点为两条车道线的交点；基于所述消失点的坐标位置和预设的摄像参数确定出摄像机的候选俯仰角和候选偏航角；计算指定数量的车道图像确定出的候选俯仰角的置信率和候选偏航角的置信率，将置信率最大的候选俯仰角确定为摄像机实际的俯仰角，将置信率最大的候选偏航角确定为摄像机实际的偏航角。在所述摄像机姿态的检测方法中，所述方法还包括：基于确定出的实际的俯仰角和实际的偏航角对所述摄像机进行姿态调整。在所述摄像机姿态的检测方法中，所述确定车道图像中车道线的消失点在图像坐标系中的坐标位置，包括：获取车载传感器的测量参数，基于所述测量参数确定当前路况是否满足预设的车道线检测规则；若是，确定当前车道图像中的车道线参数与前一帧车道图像中的车道线参数的差异是否小于预设比值阈值；若是，从当前车道图像中确定车道线的消失点在图像坐标系中的坐标位置。在所述摄像机姿态的检测方法中，所述摄像参数包括所述车道图像的图像中心在图像坐标系中的坐标位置、摄像机的焦距和所述车道图像的单位像素大小；所述基于所述消失点的坐标位置和预设的摄像参数确定出摄像机的候选俯仰角和候选偏航角，包括：基于如下第一公式计算所述摄像机的候选俯仰角β：其中，u1为所述消失点的横坐标，u0为所述车道图像的图像中心的横坐标，dx为所述车道图像在横坐标方向上的单位像素大小，f为摄像机的焦距；基于如下第二公式计算所述摄像机的候选偏航角α：其中，v1为所述消失点的纵坐标，v0为所述车道图像的图像中心的纵坐标，dy为所述车道图像在纵坐标方向上的单位像素大小，f为摄像机的焦距，β为摄像机的候选俯仰角。在所述摄像机姿态的检测方法中，所述方法还包括：基于确定出的实际的俯仰角和实际的偏移角，确定车辆与两侧车道线的实际距离。一种摄像机姿态的检测装置，包括：第一确定单元，用于确定车道图像中车道线的消失点在图像坐标系中的坐标位置；其中，所述消失点为两条车道线的交点；计算单元，用于基于所述消失点的坐标位置和预设的摄像参数确定出摄像机的候选俯仰角和候选偏航角；第二确定单元，用于计算指定数量的车道图像确定出的候选俯仰角的置信率和候选偏航角的置信率，将置信率最大的候选俯仰角确定为摄像机实际的俯仰角，将置信率最大的候选偏航角确定为摄像机实际的偏航角。在所述摄像机姿态的检测装置中，所述装置还包括：调整单元，用于基于确定出的实际的俯仰角和实际的偏航角对所述摄像机进行姿态调整。在所述摄像机姿态的检测装置中，所述第一确定单元，进一步用于：获取车载传感器的测量参数，基于所述测量参数确定当前路况是否满足预设的车道线检测规则；若是，确定当前车道图像中的车道线参数与前一帧车道图像中的车道线参数的差异是否小于预设比值阈值；若是，从当前车道图像中确定车道线的消失点在图像坐标系中的坐标位置。在所述摄像机姿态的检测装置中，所述摄像参数包括所述车道图像的图像中心在图像坐标系中的坐标位置、摄像机的焦距和所述车道图像的单位像素大小；所述计算单元，进一步用于：基于如下第一公式计算所述摄像机的候选俯仰角β：其中，u1为所述消失点的横坐标，u0为所述车道图像的图像中心的横坐标，dx为所述车道图像在横坐标方向上的单位像素大小，f为摄像机的焦距；基于如下第二公式计算所述摄像机的候选偏航角α：其中，v1为所述消失点的纵坐标，v0为所述车道图像的图像中心的纵坐标，dy为所述车道图像在纵坐标方向上的单位像素大小，f为摄像机的焦距，β为摄像机的候选俯仰角。在所述摄像机姿态的检测装置中，所述装置还包括：第三确定单元，用于基于确定出的实际的俯仰角和实际的偏移角，确定车辆与两侧车道线的实际距离。在本申请实施例中，首先确定车道图像中车道线的消失点在图像坐标系中的坐标位置，然后基于上述消失点的坐标位置和预设的摄像参数确定出摄像机的候选俯仰角和候选偏航角，并计算指定数量的车道图像确定出的候选俯仰角的置信率和候选偏航角的置信率，将置信率最大的候选俯仰角确定为摄像机实际的俯仰角，将置信率最大的候选偏航角确定为摄像机实际的偏航角；可以通过车道图像中车道线的消失点的坐标位置和摄像参数确定出摄像机的候选俯仰角和候选偏航角，然后基于指定数量的车道图像确定出摄像机实际的俯仰角和实际的偏航角，从而依据上述俯仰角和偏航角确定摄像机姿态。附图说明图1是本申请示出的一种图像坐标系的示意图；图2是本申请示出的一种摄像机坐标系的示意图；图3是本申请示出的一种摄像机姿态检测方法的流程图；图4是本申请示出的一种车道线变化的示意图；图5是本申请示出的另一种车道线变化的示意图；图6是本申请示出的一种摄像机姿态检测装置的实施例框图；图7是本申请示出的一种摄像机姿态检测装置的硬件结构图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例中的技术方案，并使本专利技术实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对现有技术方案和本专利技术实施例中的技术方案作进一步详细的说明。本申请实施例在检测摄像机姿态的过程中，会涉及摄像机成像的空间几何关系的相关内容。为更清楚地说明本申请中检测手段的原理，首先对摄像机成像相关的三个坐标系进行说明。其中，三个坐标系包括图像坐标系、摄像机坐标系和世界坐标系。参见图1，为本申请示出的一种图像坐标系的示意图。如图1所示，图像坐标系以图像左上角为原点O0建立以像素为单位的直角坐标系u-v，图像中任一像素点的横坐标u和纵坐标v分别为其在图像中所处的列数和行数。由于u-v坐标仅代表像素的列数和行数，而像素点在图像中的位置还需以物理单位表示，所以，在图像平面还要建立以物理单位(比如：物理单位可以是毫米)表示的图像坐标系X-Y。通常而言，可将摄像机的光轴与图像平面的交点定义为X-Y坐标系的原点O1，该交点通常位于图像平面的中心处。另外，X轴与u轴平行，Y轴与v轴平行。假设(u0,v0)代表O1在u-v坐标系下的坐标，dx与dy分别表示每个像素在X轴方向和Y轴方向上的物理尺寸。则图像中每个像素在u-v坐标系中的坐标和在X-Y坐标系中的坐标之间可以换算，具体详见下文相关描述。参见图2，为本申请示出的一种摄像机坐标系的示意图。如图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像机姿态的检测方法，其特征在于，包括：确定车道图像中车道线的消失点在图像坐标系中的坐标位置；其中，所述消失点为两条车道线的交点；基于所述消失点的坐标位置和预设的摄像参数确定出摄像机的候选俯仰角和候选偏航角；计算指定数量的车道图像确定出的候选俯仰角的置信率和候选偏航角的置信率，将置信率最大的候选俯仰角确定为摄像机实际的俯仰角，将置信率最大的候选偏航角确定为摄像机实际的偏航角。

【技术特征摘要】
1.一种摄像机姿态的检测方法，其特征在于，包括：确定车道图像中车道线的消失点在图像坐标系中的坐标位置；其中，所述消失点为两条车道线的交点；基于所述消失点的坐标位置和预设的摄像参数确定出摄像机的候选俯仰角和候选偏航角；计算指定数量的车道图像确定出的候选俯仰角的置信率和候选偏航角的置信率，将置信率最大的候选俯仰角确定为摄像机实际的俯仰角，将置信率最大的候选偏航角确定为摄像机实际的偏航角。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于确定出的实际的俯仰角和实际的偏航角对所述摄像机进行姿态调整。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定车道图像中车道线的消失点在图像坐标系中的坐标位置，包括：获取车载传感器的测量参数，基于所述测量参数确定当前路况是否满足预设的车道线检测规则；若是，确定当前车道图像中的车道线参数与前一帧车道图像中的车道线参数的差异是否小于预设比值阈值；若是，从当前车道图像中确定车道线的消失点在所述图像坐标系中的坐标位置。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摄像参数包括所述车道图像的图像中心在所述图像坐标系中的坐标位置、摄像机的焦距和所述车道图像的单位像素大小；所述基于所述消失点的坐标位置和预设的摄像参数确定出摄像机的候选俯仰角和候选偏航角，包括：基于如下第一公式计算所述摄像机的候选俯仰角β：其中，u1为所述消失点的横坐标，u0为所述车道图像的图像中心的横坐标，dx为所述车道图像在横坐标方向上的单位像素大小，f为摄像机的焦距；基于如下第二公式计算所述摄像机的候选偏航角α：其中，v1为所述消失点的纵坐标，v0为所述车道图像的图像中心的纵坐标，dy为所述车道图像在纵坐标方向上的单位像素大小，f为摄像机的焦距，β为摄像机的候选俯仰角。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于确定出的实际的俯仰角和实际的偏移角，确定车辆与两侧车道线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高语函，吴风炎，曲磊，
申请(专利权)人：海信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37