一种成像设备的位置和姿态确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种成像设备的位置和姿态确定方法及装置，涉及传感器的位姿测量技术领域。其中，成像设备固定设置于车辆的一侧；该方法包括：控制成像设备采集图像，确定图像中的成像设备的光心点坐标；识别图像中的两侧的车道标志物，得到图像中车道标志物边缘的至少两条参数化线，并根据至少两条参数化线确定一消失点坐标；根据光心点坐标、消失点坐标和成像设备的焦距，确定成像设备的俯仰角。本发明专利技术可以实现一种成像设备的位置和姿态的便捷定位和姿态确定的方式。

A method and device for determining the position and attitude of imaging equipment

【技术实现步骤摘要】
一种成像设备的位置和姿态确定方法及装置
本专利技术涉及传感器的位姿测量
，尤其涉及一种成像设备的位置和姿态确定方法及装置。
技术介绍
目前，定位技术作为无人驾驶领域中的重要技术，得到了研究人员的普遍关注。在车辆行驶中，需要通过定位技术来确定每时每刻车辆所在的位置。当前通常的解决方案是使用全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem，简称GNSS)作为自身定位的依据。然而GNSS由于信号干扰等情况，在某些高精度场景中(例如港口等电磁环境复杂的场景，GNSS信号会受到较强干扰)，难以达到定位精度要求，故而需要其他传感器的辅助，例如摄像头，激光雷达等。当前，依靠摄像头和激光雷达等传感器来进行车辆定位的方式已经成为研究重点。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种成像设备的位置和姿态确定方法及装置，以实现一种成像设备的位置和姿态的便捷定位和姿态确定的方式。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供一种成像设备的位置和姿态确定方法，所述成像设备固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像设备的位置和姿态确定方法，其特征在于，所述成像设备固定设置于车辆的一侧；/n所述方法包括：/n控制所述成像设备采集图像，确定图像中的成像设备的光心点坐标；/n识别图像中的两侧的车道标志物，得到图像中车道标志物边缘的至少两条参数化线，并根据所述至少两条参数化线确定一消失点坐标；/n根据所述光心点坐标、消失点坐标和成像设备的焦距，确定所述成像设备的俯仰角。/n

【技术特征摘要】
1.一种成像设备的位置和姿态确定方法，其特征在于，所述成像设备固定设置于车辆的一侧；
所述方法包括：
控制所述成像设备采集图像，确定图像中的成像设备的光心点坐标；
识别图像中的两侧的车道标志物，得到图像中车道标志物边缘的至少两条参数化线，并根据所述至少两条参数化线确定一消失点坐标；
根据所述光心点坐标、消失点坐标和成像设备的焦距，确定所述成像设备的俯仰角。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车道标志物包括车道线、车道路肩、车道凸起路标、车道两侧集装箱下沿或者车道两侧建筑物墙体下沿。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别图像中的两侧的车道标志物，得到图像中车道标志物边缘的至少两条参数化线，并根据所述至少两条参数化线确定一消失点坐标，包括：
识别图像中的两侧的车道标志物，提取车道标志物边缘，拟合得到图像中车道标志物边缘的至少两条参数化线；所述参数化线为n次函数曲线：D(n+2)ixn+......+D3ix+D2iy+D1i＝0，(n≥2，n∈N*)，其中D1i至D(n+2)i为第i条参数化线的n次函数曲线参数；
根据所述至少两条参数化线中的任两条参数化线的交点构成的集合，确定图像中的一消失点坐标。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别图像中的两侧的车道标志物，得到图像中车道标志物边缘的至少两条参数化线，并根据所述至少两条参数化线确定一消失点坐标，包括：
识别图像中的两侧的车道标志物，提取车道标志物边缘，拟合得到图像中车道标志物边缘的至少两条参数化线；所述参数化线为直线：Aix+Biy+Ci＝0，i∈N+，其中，Ai、Ci和Bi为第i条参数化线的直线参数；
根据所述至少两条参数化线中的任两条参数化线的交点构成的集合，确定图像中的一消失点坐标。


5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少两条参数化线中的任两条参数化线的交点构成的集合，确定图像中的一消失点坐标，包括：
步骤1、在所述交点构成的集合中确定各交点的坐标；
步骤2、计算得到各交点的当前均值点坐标，并根据各交点的坐标和当前均值点坐标，计算当前各交点对应的标准偏差；
步骤3、保留满足标准偏差条件的交点；所述标准偏差条件为交点的坐标与当前均值点坐标的距离小于等于所述标准偏差的n倍；其中，n为预设倍数阈值；
重复执行步骤2至步骤3，判断当前均值点坐标与上一次均值点坐标的距离是否小于等于预先设置的距离阈值；
若当前均值点坐标与上一次均值点坐标的距离小于等于预先设置的距离阈值，则将当前均值点坐标作为图像中的消失点坐标；
若当前均值点坐标与上一次均值点坐标的距离大于预先设置的距离阈值，则返回执行步骤2。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述光心点坐标、消失点坐标和成像设备的焦距，确定所述成像设备的俯仰角，包括：
根据所述光心点坐标和消失点坐标，确定图像中消失点坐标与光心点坐标的纵坐标偏差Δy；
根据成像设备的焦距、所述纵坐标偏差Δy，确定所述成像设备的俯仰角；其中，所述俯仰角为f为所述成像设备的焦距。


7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述光心点坐标、消失点坐标和成像设备的焦距，确定所述成像设备的偏航角；
在成像设备所在的绝对坐标系下确定在车辆行驶方向的成像设备前方的一第一标志点，及车道标志物的延伸线上的第二标志点和第三标志点；所述第一标志点与成像设备所在位置点构成的直线与所述车道标志物的延伸线平行；所述第一标志点与第二标志点构成的直线与所述车道标志物的延伸线垂直；
根据所述偏航角和俯仰角，确定第一标志点、第二标志点和第三标志点在图像中分别对应的第一投影点、第二投影点和第三投影点；所述第一投影点、第二投影点和第三投影点构成一三角形；获得第二投影点处该三角形的角的三角函数向量关系；
根据所述三角函数向量关系，求解得到绝对坐标系下成像设备所在位置点到两侧的车道标志物的延伸线的中线的相对距离。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述光心点坐标、消失点坐标和成像设备的焦距，确定所述成像设备的偏航角，包括：
根据所述光心点坐标和消失点坐标，确定图像中消失点坐标与光心点坐标的横坐标偏差Δx；
根据成像设备的焦距、所述横坐标偏差Δx，确定所述成像设备的偏航角；其中，所述偏航角为f为所述成像设备的焦距。


9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智超，王乃岩，
申请(专利权)人：北京图森智途科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11