用于校准图像传感器的外部参数的方法和设备技术

本发明专利技术提供了校准图像传感器的一个或多个外部参数的方法，包括选择在由图像传感器捕获的图像帧中出现的第一组平行特征边缘并确定第一组特征边缘的基准消失点，该基准消失点位于投影参照系上。选择与第一组特征边缘平行的第二组平行特征边缘，并基于图像传感器的预先存在的投影矩阵将来自第二组特征边缘的多个点投影到图像传感器的投影参照系上。为第二组特征边缘确定位于投影参照系上的第二消失点并递归地执行至少以下步骤以减小第二消失点与基准消失点的任何位置偏差，直到该偏差在可接受的预定极限内：通过调节外部参数修改投影矩阵，使用修改后的投影矩阵将来自第二组特征边缘的多个点投影到投影参照系上，在投影之后确定第二消失点。

Methods and devices for calibrating external parameters of image sensors

【技术实现步骤摘要】
用于校准图像传感器的外部参数的方法和设备
本公开涉及用于校准图像传感器的一个或多个外部参数的方法、设备和计算机可读存储介质。
技术介绍
现代车辆经常配备有各种旨在辅助驾驶者驾驶车辆的电子系统。这些电子系统通常涉及一个或多个车载图像传感器的使用，所述图像传感器用于捕获车辆及其外部环境的图像。对捕获的图像进行分析，并且可以单独使用，也可以与来自其它环境传感器的输入结合使用，以提供一个或多个驾驶者辅助功能，例如目标检测、车道偏离警告、泊车辅助和距离测量。车载视觉传感器还可用于为驾驶者提供更全面的外部环境视图，包括访问以前无法获得的视点。这是通过向驾驶者显示通过将来自安装在车辆不同部位的多个视觉传感器的图像拼接在一起而生成的合成图像来实现的。一个示例是环视系统，其通常包括四个外部安装在车辆前部、后部和侧面的广角视觉传感器。环视系统中的图像传感器通常具有大于180度的水平视场。通过将来自环视图像传感器的图像拼接在一起来获得车辆环境的360度视图。但是，生成合成图像的过程包括在将来自不同图像传感器的图像拼接在一起之前将它们对齐。这需要了解用于将现实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于校准图像传感器的一个或多个外部参数的方法，包括：/n选择在由图像传感器捕获的图像帧中出现的第一组平行特征边缘；/n确定所述第一组平行特征边缘的基准消失点，所述基准消失点位于所述图像传感器的投影参照系上；/n选择与所述第一组平行特征边缘平行的第二组平行特征边缘；/n基于所述图像传感器的预先存在的投影矩阵将来自所述第二组平行特征边缘的多个点投影到所述投影参照系上；/n为所述第二组平行特征边缘确定位于所述投影参照系上的第二消失点；以及/n通过递归执行至少以下步骤来减小所述第二消失点与所述基准消失点的任何位置偏差，直到所述偏差在一个或多个预定极限内：/n通过调节一个或多个所述外部参数来修改...

【技术特征摘要】
20181218 GB 1820572.41.一种用于校准图像传感器的一个或多个外部参数的方法，包括：
选择在由图像传感器捕获的图像帧中出现的第一组平行特征边缘；
确定所述第一组平行特征边缘的基准消失点，所述基准消失点位于所述图像传感器的投影参照系上；
选择与所述第一组平行特征边缘平行的第二组平行特征边缘；
基于所述图像传感器的预先存在的投影矩阵将来自所述第二组平行特征边缘的多个点投影到所述投影参照系上；
为所述第二组平行特征边缘确定位于所述投影参照系上的第二消失点；以及
通过递归执行至少以下步骤来减小所述第二消失点与所述基准消失点的任何位置偏差，直到所述偏差在一个或多个预定极限内：
通过调节一个或多个所述外部参数来修改所述预先存在的投影矩阵；
使用修改后的预先存在的投影矩阵将来自所述第二组平行特征边缘的多个点投影到所述投影参照系上；和
在投影之后确定所述第二消失点。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像传感器是能够使用球面相机模型建模的传感器。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述图像传感器的投影参照系是所述图像传感器的图像平面，并且确定所述第一组平行特征的第一对基准消失点包括：
将第一圆和第二圆拟合到所述第一组平行边缘中的第一和第二特征边缘的像点，并确定所述第一圆和第二圆在何处相交。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述第二组平行特征边缘的第二消失点包括：
将第三圆和第四圆拟合到所述第二组平行边缘中的第三和第四特征边缘的像点，所述像点是通过基于所述图像传感器的预先存在的投影矩阵将来自所述第二组平行特征边缘中的所述第三和第四特征边缘的多个点投影到所述图像平面上而获得的；以及
确定所述第三圆和第四圆在何处相交。


5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，至少所述第一圆、第二圆、第三圆或第四圆的拟合基于最小化损失函数。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中，减小所述第二消失点与所述基准消失点的任何位置偏差直到所述偏差在所述一个或多个预定极限内还包括：
绘制将所述基准消失点连接的第一连接线；以及
绘制将所述第二消失点连接的第二连接线。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，通过调节一个或多个所述外部参数来修改所述预先存在的投影矩阵包括：首先调节所述一个或多个外部参数以减小所述第二连接线和所述第一连接线之间的任何斜率偏差，直到所述斜率偏差在斜率极限内，然后调节所述一个或多个外部参数以减小所述第二连接线与所述第一连接线的任何位置偏差或长度偏差。


8.根据权利要求7所述的方法，其中：
首先调节所述一个或多个外部参数以减小所述第二连接线和第一连接线之间的斜率偏差直到所述斜率偏差在斜率极限内包括调节一个或多个与取向有关的外部参数。


9.根据权利要求7或8所述的方法，其中：
调节所述一个或多个外部参数以减小所述第一连接线和第二连接线的任何位置偏差和/或长度偏差包括调节一个或多个与平移有关的外部参数。


10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述投影参照系是单一球体。


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【专利技术属性】
技术研发人员：S·马尔卡塞里，
申请(专利权)人：大陆汽车有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE