确定坐标系转换参数的方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

技术编号:21915391 阅读:18 留言:0更新日期:2019-08-21 12:51
本公开的实施例提供了一种确定成像设备的坐标系转换参数的方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。在该方法中,获得成像设备的坐标系转换参数的初始值,坐标系转换参数用于将世界坐标系转换为成像设备的设备坐标系。获得成像设备的成像区域的反射值地图,反射值地图具有与世界坐标系重合的横坐标轴和纵坐标轴,其坐标点记录与成像区域中的至少一个反射点相关联的反射强度,至少一个反射点由成像区域中的物体反射探测光而形成、并且在世界坐标系中具有相同的横坐标和纵坐标。基于反射值地图来更新坐标系转换参数的初始值,以获得坐标系转换参数的目标值。本公开的实施例提高了成像设备的参数标定的灵活性和普适性。

Method, Device, Electronic Equipment and Storage Medium for Determining Coordinate System Conversion Parameters

【技术实现步骤摘要】
确定坐标系转换参数的方法、装置、电子设备和存储介质
本公开的实施例一般地涉及成像设备和自动驾驶的
,并且更特别地,涉及一种确定坐标系转换参数的方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。
技术介绍
近年来,自动驾驶和自主停车等技术逐渐崭露头角,这些技术的基础在于对车辆周围环境的感知,即识别车辆附近环境的具体状况。已经提出的是,除了车载(也称为“车侧”)的传感器装置(例如,车载激光雷达、成像设备等)之外,还可以通过车外(也称为“路侧”)的传感器装置(例如,安装在道路两侧或停车场内的成像设备)来获取车辆环境的相关数据,以便更好地支持车辆的自动驾驶或自主停车。由于自动驾驶或自主停车的车辆通常都是以世界坐标系(例如,通用横墨卡托UTM坐标系)为参考进行定位的,所以为了实现对自动驾驶或自主停车的支持,车外的成像设备需要首先进行外参数的标定,也即,确定世界坐标系与成像设备的相机坐标系之间的转换参数。目前,车载成像设备的外参数标定通常是通过标定车载激光雷达与成像设备之间的关系来实现的,而车外成像设备在处于全球定位系统(GPS)信号覆盖的情况下,可以通过基于GPS信号的测量来完成外参数的标定。然而,在例如地下停车场、隧道等的一些场景中,可能没有GPS信号,也没有设置激光雷达传感器,因此难以实现对该场景中的成像设备的外参数标定。
技术实现思路
本公开的实施例涉及一种确定成像设备的坐标系转换参数的技术方案。在本公开的第一方面,提供了一种确定成像设备的坐标系转换参数的方法。该方法包括:获得成像设备的坐标系转换参数的初始值,坐标系转换参数用于将世界坐标系转换为成像设备的设备坐标系。该方法还包括:获得成像设备的成像区域的反射值地图,反射值地图具有与世界坐标系重合的横坐标轴和纵坐标轴,反射值地图的坐标点记录与成像区域中的至少一个反射点相关联的反射强度,至少一个反射点由成像区域中的物体反射探测光而形成、并且在世界坐标系中具有相同的横坐标和纵坐标。该方法进一步包括:基于反射值地图来更新坐标系转换参数的初始值,以获得坐标系转换参数的目标值。在本公开的第二方面,提供了一种确定成像设备的坐标系转换参数的装置。该装置包括:初始值获得模块,被配置为获得成像设备的坐标系转换参数的初始值,坐标系转换参数用于将世界坐标系转换为成像设备的设备坐标系。该装置还包括:反射值地图获得模块,被配置为获得成像设备的成像区域的反射值地图,反射值地图具有与世界坐标系重合的横坐标轴和纵坐标轴,反射值地图的坐标点记录与成像区域中的至少一个反射点相关联的反射强度,至少一个反射点由成像区域中的物体反射探测光而形成、并且在世界坐标系中具有相同的横坐标和纵坐标。该装置进一步包括:初始值更新模块,被配置为基于反射值地图来更新坐标系转换参数的初始值,以获得坐标系转换参数的目标值。在本公开的第三方面,提供了一种电子设备。该电子设备包括一个或多个处理器;以及存储装置,用于存储一个或多个程序。当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器实现第一方面的方法。在本公开的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现第一方面的方法。应当理解,
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本公开的范围。本公开的其他特征通过以下的描述将变得容易理解。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述,本公开的实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得容易理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例,其中:图1示出了本公开的一些实施例能够在其中实现的示例环境的示意图;图2示出了根据本公开的实施例的确定成像设备的坐标系转换参数的示例方法的示意性流程图;图3示出了根据本公开的实施例的获得坐标系转换参数的初始值的示例方法的示意性流程图;图4示出了根据本公开的实施例的更新坐标系转换参数的初始值的示例方法的示意性流程图;图5示出了根据本公开的实施例的确定给定点在投影图像和捕获图像之间的差异的示例方法的示意性流程图;图6示出了根据本公开的实施例的确定成像设备的坐标系转换参数的装置的示意性框图;以及图7示出了一种可以被用来实施本公开的实施例的设备的示意性框图。贯穿所有附图,相同或者相似的参考标号被用来表示相同或者相似的组件。具体实施方式下面将参考附图中所示出的若干示例性实施例来描述本公开的原理和精神。应当理解,描述这些具体的实施例仅是为了使本领域的技术人员能够更好地理解并实现本公开,而并非以任何方式限制本公开的范围。如本文中使用的,术语“坐标系转换参数”例如可以是在相机坐标系、图像坐标系、像素坐标系与世界坐标系之间进行转换所需要的参数,例如平移矩阵、旋转矩阵,等等。在本公开的上下文中,世界坐标系可以是指覆盖全球范围的参考坐标系统,其例如可以用于辅助车辆的自动驾驶或自主停车等,其示例包括UTM坐标系统、经纬度坐标系统,等等。相机坐标系的原点可以位于成像设备的光心,竖轴(z轴)可以与成像设备的光轴重合,横轴(x轴)和纵轴(y轴)可以与成像平面平行。在本公开的上下文中,相机坐标系也可以称为成像设备坐标系或简称为设备坐标系。像素坐标系的原点可以在图像的左上角,横轴和纵轴可以分别为图像所在的像素行和像素列,单位可以为像素。图像坐标系的原点可以在图像的中心(即像素坐标系的中点),横轴和纵轴与像素坐标系平行,单位可以为毫米。但是,将理解,在其他的实施例中,这些坐标系也可以按照在本领域中所接受的其他合理的方式被定义。在本公开的实施例中,“坐标系转换参数”可以包括或指代相机标定领域中所谓的“外参”、“外参数”、“外部参数”、“外参矩阵”,等等。通常,“外参数”可以是指与特定成像设备相关联的相机坐标系与世界坐标系(例如,UTM坐标系)之间的转换参数。“外参数标定”可以是指对相机坐标系与世界坐标系之间的转换参数的确定。因此,在本公开的实施例的描述中,为了方便,术语“外参数”可以与术语“坐标系转换参数”替换使用。如上文指出的,在例如地下停车场、隧道等的一些场景中,可能没有GPS信号,也没有设置激光雷达传感器,因此难以实现对该场景中的成像设备的外参数标定。然而,只有在获得了成像设备的外参之后,成像设备才能更好地用于辅助车辆的自动驾驶或自主停车,例如执行单目视觉回到三维(3D)的算法,等等。因此,需要一种适用范围更为广泛的外参数标定方法,来获得成像设备的相机坐标系与世界坐标系之间的转换关系。鉴于传统方案中存在的上述问题以及潜在的其他问题,本公开的实施例提出了一种确定成像设备的坐标系转换参数的方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质,以提供一种适用范围更为广泛的外参数标定方法。应当注意的是,尽管本公开的实施例适用于没有GPS信号和激光雷达传感器的场景,但是本公开的实施例也并不限于这样的场景,而是等同地适用于存在GPS信号和激光雷达传感器的场景。相对于成像设备的外参数的传统标定方法,本公开的实施例实现了在没有GPS信号和场端激光雷达传感器的条件下,获得成像设备的相机坐标系与世界坐标系之间的转换外参。本公开的实施例操作简单标定效率高,平均像素误差可以小于等于2个像素,为路侧感知提供了精度保障。此外,由于本公开的实施例不依赖于本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种确定成像设备的坐标系转换参数的方法,包括:获得所述成像设备的所述坐标系转换参数的初始值,所述坐标系转换参数用于将世界坐标系转换为所述成像设备的设备坐标系;获得所述成像设备的成像区域的反射值地图,所述反射值地图具有与所述世界坐标系重合的横坐标轴和纵坐标轴,所述反射值地图的坐标点记录与所述成像区域中的至少一个反射点相关联的反射强度,所述至少一个反射点由所述成像区域中的物体反射探测光而形成、并且在所述世界坐标系中具有相同的横坐标和纵坐标;以及基于所述反射值地图来更新所述坐标系转换参数的所述初始值,以获得所述坐标系转换参数的目标值。

【技术特征摘要】
1.一种确定成像设备的坐标系转换参数的方法,包括:获得所述成像设备的所述坐标系转换参数的初始值,所述坐标系转换参数用于将世界坐标系转换为所述成像设备的设备坐标系;获得所述成像设备的成像区域的反射值地图,所述反射值地图具有与所述世界坐标系重合的横坐标轴和纵坐标轴,所述反射值地图的坐标点记录与所述成像区域中的至少一个反射点相关联的反射强度,所述至少一个反射点由所述成像区域中的物体反射探测光而形成、并且在所述世界坐标系中具有相同的横坐标和纵坐标;以及基于所述反射值地图来更新所述坐标系转换参数的所述初始值,以获得所述坐标系转换参数的目标值。2.根据权利要求1所述的方法,其中更新所述初始值包括:基于所述初始值,将所述反射值地图投影到所述成像设备的像素坐标系中,以获得所述成像区域的第一图像;通过所述成像设备来捕获所述成像区域的第二图像;确定所述成像区域中的给定点在所述第一图像中的第一像素坐标和在所述第二图像中的第二像素坐标之间的差异;以及基于所述差异来调整所述坐标系转换参数的所述初始值。3.根据权利要求2所述的方法,其中确定所述差异包括:从所述第一图像中提取第一特征点集合;从所述第二图像中提取与所述第一特征点集合相对应的第二特征点集合;以及计算所述第一特征点集合和所述第二特征点集合中的对应点之间的像素距离的总和。4.根据权利要求3所述的方法,其中计算所述总和包括:针对所述第一特征点集合中的每个给定特征点,在所述第二特征点集合中确定与所述给定特征点距离最近的对应特征点;以及计算所述给定特征点与所述对应特征点之间的像素距离。5.根据权利要求3所述的方法,还包括:响应于所述像素距离的总和小于阈值,确定调整后的所述坐标系转换参数的值作为所述目标值。6.根据权利要求1所述的方法,其中获得所述坐标系转换参数的所述初始值包括:获得所述世界坐标系中的参考点的参考坐标;获得所述成像设备的光心与所述参考点的位置关系;以及基于所述参考坐标和所述位置关系,来确定所述坐标系转换参数中的平移向量的初始值。7.根据权利要求1所述的方法,其中获得所述坐标系转换参数的所述初始值包括:获得所述成像设备与正东方向、正北方向和天空方向所成的角度,以获得所述坐标系转换参数中的旋转矩阵的初始值。8.根据权利要求1所述的方法,其中获得所述反射值地图包括:利用激光雷达在所述成像区域中采集到的反射点云,来制作所述反射值地图。9.一种确定成像设备的坐标系转换参数的装置,包括:初始值获得模块,被配置为获得所述成像设备的所述坐标系转换参数的初始值,所述坐标系转换参数用于将世界坐标系转换为所述成像设备的设备坐标系;反射值地图获得模块,被配置为获得所述成像设备的成像区域的反射值地图,所述反射值地图具有与所述世界坐标系重合的横坐标轴和纵坐标轴,所述反射值地图的坐标点记录与所述成像区域中的至少一个反射点相关联的...

【专利技术属性】
技术研发人员:时一峰
申请(专利权)人:北京百度网讯科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1