本发明专利技术提供了一种动态标定系统、动态标定系统中的联合优化方法及装置，包括：标记物几何特征提取模块、相机参数估计模块、标定结果评价模块；标记物几何特征提取模块，检测相机拍摄图像中的标记物，提取所述标记物的几何特征，并在相机提供的后续各帧图像上跟踪匹配所提取的几何特征；相机参数估计模块，用于根据提取的标记物的几何特征和各个相机的当前位姿获得重投影误差，并获得重投影误差满足设定误差阈值时的标定结果；各个相机第一次运行时处于初始位姿状态；标定结果评价模块，用于评价标定结果的准确性，判断是否接受标定结果的参数。本发明专利技术的标定参数具有较高的精度，且适用于动态的流水线标定，执行效率高，应用范围广，且系统简单。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种动态标定系统、动态标定系统中的联合优化方法及装置，包括：标记物几何特征提取模块、相机参数估计模块、标定结果评价模块；标记物几何特征提取模块，检测相机拍摄图像中的标记物，提取所述标记物的几何特征，并在相机提供的后续各帧图像上跟踪匹配所提取的几何特征；相机参数估计模块，用于根据提取的标记物的几何特征和各个相机的当前位姿获得重投影误差，并获得重投影误差满足设定误差阈值时的标定结果；各个相机第一次运行时处于初始位姿状态；标定结果评价模块，用于评价标定结果的准确性，判断是否接受标定结果的参数。本专利技术的标定参数具有较高的精度，且适用于动态的流水线标定，执行效率高，应用范围广，且系统简单。【专利说明】动态标定系统、动态标定系统中的联合优化方法及装置
本专利技术涉及汽车电子及车载导航领域，具体地，涉及一种动态标定系统、动态标定 系统中的联合优化方法及装置。
技术介绍
车载全景环视系统通过在车辆四周安装多个鱼眼相机，并采用车载处理器对得到 的多路视频进行图像处理，为驾驶员提供车辆周边的视野，从而提高驾驶的安全性。全景环 视系统由于包含多个相机(一般多4个）。 标定前后，相机间的几何位置及距离尺度的关系对拼接结果影响明显，因此，相机 之间以及相机与车之间的位姿标定是系统的一个关键环节，标定环节的精度以及拓展性直 接决定了全景环视系统的效果和便利性。针对不同的场景，车载全景环视系统一般采用不 同的标定方法，比如当车辆在生产线上时，此时可以在固定的工位上采用定位装置(如四轮 定位设备），精确地确定车辆的位置，确保环视系统的标定精度，并简化其标定过程。 实际使用中，考虑到标定方案的在不同工作环境下的可用性，还需加入具可拓展 性的标定方案，该方法不依赖定位装置，可用于4S店或动态流水线的标定。 精度、效率和拓展性是全景环视标定方案需要考虑的主要问题。现有的标定方案 中，部分方案标定精度欠佳，影响了全景环视系统的整体性能;部分方案执行效率偏低，不 适用于装配流水线等实时性要求较高的场合;部分标定方案过于依赖复杂的辅助设备，限 制了其在不同工作条件下的拓展性。 经检索，发现如下相关检索结果。 相关检索结果1: 公开号：CN104240258A 名称:一种基于车联网的全景环视系统标定方法、装置及系统摘要:本专利技术公开了一种基于车联网的全景环视系统标定方法、装置及系统，属于 汽车电子
该方法包括:车联网终端发送图像采集指令，使得主控制器获取标定工 位上待标定车辆配置的多个摄像头采集的畸变图像;车联网终端将所采集的畸变图像，通 过网络发送至车联网平台，使得该车联网平台在车辆离开当前工位后，进行标定，获取标定 参数，进而使得该主控制器根据标定参数，对该畸变图像进行处理，得到车辆周边全景图 像;车联网终端提示驾驶者将车辆开往下一个工位。本专利技术基于车联网，在标定工位只需采 集图像、传输图像，在后台进行标定。以节省在标定工位的标定时间，提高车厂的生产效率； 节省了现场标定所需的图像传输设备和标定人员，降低了成本技术要点比较：该专利文献是一种静态标定方法，需要工位有准确的四轮定位设备。而本专利技术是 一种动态标定方法，在车辆行驶过程中完成标定，无须定位设备。 相关检索结果2: 公开号：CN104851076A 名称:用于商用车的全景环视泊车辅助系统及摄像头安装方法 摘要:本专利技术提供一种用于商用车的全景环视泊车辅助系统及泊车方法，包括方 位视场角至少为180度的鱼眼摄像头、数据采集处理器、存储器和显示器，鱼眼摄像头采集 的视频画面经数据采集处理器进行处理得到商用车及其感兴趣区域的图像存入存储器并 通过显示器显示。本专利技术方法通过首次标定后将全景图中所有像素点与摄像头原始位置中 对应像素坐标建立一一对应的映射关系存储于系统的存储单元中，当一帧图像采集后，系 统可根据先前在存储单元中生成的数据，由控制单元快速生成全景图，最后通过对拼接后 的全景图进行加权平均融合后并显示在屏幕上，为商用车的泊车提供全景环视效果较好的 辅助工具，并且可以大大缩短系统的处理时间，满足系统实时性的要求 技术要点比较： 该专利文献也是一种静态标定方法，需要工位有准确的四轮定位设备。而本专利技术 是一种动态标定方法，在车辆行驶过程中完成标定，无须定位设备。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种标定系统、标定系统中的联合 优化方法及装置。 根据本专利技术提供的动态标定系统中的联合优化方法，包括如下步骤：位姿图构建步骤:根据动态标定系统实时搭建各路相机的位姿图；具体地，根据空间点广度优先搜索建立位姿图，以场景标记点的物理坐标X(设计 值)为根节点V，不同时刻处的相机位姿为Pt，Pt = Tt*P，其中P是相机实际的外参，Tt是t时 刻相机相对原点的运动。V在不同位姿处Pt的映射形成位姿图的边缘e，每条边缘e在优化函 数中代表一个约束方程，因此约束方程的数量能够根据位姿图上的边缘数得出，而优化目 标的数量可根据根节点数量得出，则优化函数的实际结构能够根据位姿图确定。另外，还能 够根据需求在任意时刻进行动态的节点增删，反映到实际应用中即等同于动态改变优化目 标及约束方程数量。 初始标定步骤:通过位姿图采集标记点在各路相机下的图像投影点，得到待优化 的标定参数集合； 具体地，待优化的标定参数集合包括{Ρ,Η,Χ}。 标定参数优化步骤:采用单路-单帧方法或者多路-多帧方法联合优化标定参数， 得到优化的标定参数。 优选地，还包括： 图像拼接步骤:根据所述优化的标定参数，拼接全景环视图像； 标记物几何特征提取步骤:检测相机拍摄图像中的标记物，提取所述标记物的几 何特征，并在相机提供的后续各帧图像上跟踪匹配所提取的几何特征； 相机参数估计步骤:用于根据提取的标记物的几何特征和各个相机的初始位姿获 得重投影误差，并将满足设定误差阈值时的重投影误差作为标定参数优化步骤中的待优化 标定参数。 根据本专利技术提供的动态标定系统中的联合优化装置，包括： 标定参数优化模块，即采用单路-单帧方法或者多路-多帧方法联合优化标定参 数，得到优化的标定参数。 优选地，所述采用单路-单帧或者多路-多帧方法是基于位姿图进行;具体地， 单路-单帧优化方法的计算公式如下： 式中：丨表示优化的输出集合，作为所述优化的标定参数；{P，H，X}表示待优 化的标定参数集合;P表示3D投影矩阵；#表示优化所得的3D投影矩阵;H表示平面单应性矩 阵；H表示优化所得的平面单应性矩阵;X表示标记点空间坐标;字母上的符号Λ表示优化 目标;表示优化所得的几何标记点坐标;上标T表示转置;d表示景深;u n表示第η个几何标 记点在单一的一路图像中所对应的图像特征点坐标;Un表示第η个几何标记点在单一的一 路图像中所对应的图像特征点的行坐标 ;Vn表示第η个几何标记点在单一的一路图像中所 对应的图像特征点的列坐标;Xn表示第η个几何标记点在参考坐标系中的坐标;χ η表示第η个 几何标记点在参考坐标系中的X轴坐标;yn表示第η个几何标记点在参考坐标系中的y轴坐 标;z n表示第η个几何标记点在参考坐标系中的z轴坐标;R为旋转矩阵，表示相机在参考坐 标系下的三轴旋转； 名路-名蛄5姿合优仆方法的i+本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种动态标定系统中的联合优化方法，其特征在于，包括如下步骤：位姿图构建步骤：根据动态标定系统实时搭建各路相机的位姿图；初始标定步骤：通过位姿图采集标记点在各路相机下的图像投影点，得到待优化的标定参数集合；标定参数优化步骤：采用单路‑单帧方法或者多路‑多帧方法联合优化标定参数，得到优化的标定参数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，蒋如意，段勃勃，马光林，于萌萌，
申请(专利权)人：上海欧菲智能车联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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