提供用于图像获取设备的外参标定方法，其包括：从图像获取设备所拍摄的图像中获取图像，该图像是所述图像获取设备在车辆行驶过程中所拍摄的包括参照物的图像；将该图像中的所述参照物沿所述车辆所在的道路方向分割为多个区间，并将各区间内的参照物拟合为直线；基于各区间内直线的消失点，确定图像获取设备的俯仰角和偏航角；沿道路方向，对所确定的俯仰角和偏航角序列进行滤波；从滤波后的俯仰角和偏航角的序列中获取道路中的平直部分；将对应平直部分的俯仰角和偏航角数据存储到数据栈，数据栈还存储有从车辆相关部件获取的用于确定车辆行驶环境的车辆状态数据；在车辆状态数据表明车辆状态满足预设要求时，从数据栈中的俯仰角和偏航角中确定准静态标定外参。
【技术实现步骤摘要】
用于图像获取设备的外参标定方法、装置和系统
本申请涉及图像获取设备的参数标定技术，更为具体地，涉及外参标定技术。
技术介绍
在计算机视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，需要建立相机成像的几何模型，这些几何模型的参数就是相机参数。确定相机参数的过程可以称为相机标定或摄像机标定。相机参数包括内参和外参。内参与相机自身特性相关，例如内参可以包括相机的焦距、畸变系数等；外参体现相机坐标系和世界坐标系之间的相对位置关系，与相机的位置、旋转方向等相关，例如外参可以包括相机坐标系和世界坐标系之间的旋转参数、平移参数等。相机标定就是标定相机的内参和外参。对于车载相机的标定，外参标定方法包括基于标定板等特定标定器材的标定、基于车辆、行人等轨迹的标定、以及基于车道线等地面标记的标定方法。基于标定板标定器材的标定方法精度高，但对标定环境要求高且较难适应如汽车行驶等相机参数动态变化的场景。基于车辆、行人等轨迹的标定方法可适应相机外参动态变化的场景，但实现复杂、可靠性低，而且往往需要对目标进行跟踪以获取轨迹从而影响实时性。基于车道线等地面标记的标定方法需要在车道线上选择多个特征点，并通过如车道线平行等几何约束限制所选择的特征点的空间位置，再使用透视方程求取相机外参。该方法虽然能在汽车行驶过程中动态标定相机外参，但往往对运行环境有诸多要求，例如要求道路平坦、笔直且车道线清晰。基于此，有必要提出改进的外参标定方案，能够适应相机参数动态变化的场景且对标定环境的要求相对低。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供改进的外参标定方法。根据本申请示例的用于图像获取设备的外参标定方法，其包括：从所述图像获取设备所拍摄的图像中获取图像，所述图像是所述图像获取设备在车辆行驶过程中所拍摄的包括参照物的图像；将所述图像中的所述参照物沿所述车辆所在的道路方向分割为多个区间，并将各所述区间内的参照物拟合为直线；基于各所述区间内直线的消失点，确定所述图像获取设备的俯仰角和偏航角；沿所述道路方向，对所确定的俯仰角和偏航角序列进行滤波；从滤波后的所述俯仰角和所述偏航角的序列中获取所述道路中的平直部分；将对应所述平直部分的俯仰角和偏航角数据存储到数据栈，所述数据栈还存储有从车辆相关部件获取的用于确定车辆行驶环境的车辆状态数据；在所述车辆状态数据表明车辆状态满足预设要求时，从所述数据栈中的俯仰角和偏航角中确定准静态标定外参。根据本申请的一些示例，所述的外参标定方法中，参照物是至少在车辆行驶的一定距离内与道路长度方向基本平行的参照物。在一些具体示例中，参照物是车道线。根据本申请的一些示例，所述的外参标定方法中，在所述车辆状态数据表明车辆状态满足预设要求指的是车辆处于平稳运行状态。根据本申请的另一方面，本申请还提供用于图像获取设备的外参标定装置，其包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述处理器被配置为执行所述指令时实现如在此所述的方法。根据本申请的再一方面，本申请还提供用于图像用于图像获取设备的外参标定系统，包括获取单元、第一处理单元、数据栈和第二处理单元。获取单元被用于从所述图像获取设备所拍摄的图像中获取图像，所述图像是所述图像获取设备在车辆行驶过程中所拍摄的包括参照物的图像。第一处理单元被配置为将所述图像中的所述参照物沿道路方向分割为多个区间，并将各所述区间内的参照物拟合为直线；基于各所述区间内直线的消失点，确定所述图像获取设备的俯仰角和偏航角；沿所述道路方向，对所确定的俯仰角和偏航角序列进行滤波；从滤波后的所述俯仰角和所述偏航角的序列中获取所述道路中的平直部分，以及将对应所述平直部分的俯仰角和偏航角数据存储到数据栈。数据栈用于存储所述平直部分的俯仰角和偏航角数据，以及存储从车辆相关部件获取的用于确定车辆行驶环境的车辆状态数据。第二处理单元配置为在所述车辆状态数据表明车辆状态满足预设要求时，从所述数据栈中的俯仰角和偏航角中确定准静态标定外参。本申请还提供一种图像获取设备，所述图像获取设备被配置为：响应于外参标定请求输出所获取的图像，所述图像是所述图像获取设备在车辆行驶过程中所拍摄的包括参照物的图像；以及根据校正需求，实时地获取已标定好的外参。附图说明图1是根据本申请示例的用于图像获取设备的外参标定方法的流程图。图2示意了根据本申请的示例的外参标定装置的结构图。图3示意了根据本申请示例的用于图像获取设备的外参标定系统的结构图。图4是根据本申请示例的用于图像获取设备的外参标定方法的应用场景示意图。图5是根据本申请一个具体示例的用于图像获取设备的外参标定方法的流程图。具体实施方式下文将结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细描述。应理解，本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。本申请提供用于图像获取设备的外参标定方法。图像获取设备在此指的是相机、摄像头、图像传感器等各类捕获图像的设备、器件、装置、系统等。相机应做广义理解，它可以是传统意义上的相机、还可以是手机、平板等带摄像模块的数据处理设备。图1是根据本申请示例的用于图像获取设备的外参标定方法的流程图。如如所示，在步骤S100，从图像获取设备所拍摄的图像中获取图像，其中，所获取的图像是图像获取设备在车辆行驶过程中所拍摄的包括参照物的图像。在步骤S102，将在步骤S100中获取的图像中的参照物沿车辆所在的道路方向分割为多个区间，并将各区间内的参照物拟合为直线。在步骤S104，基于各区间内直线的消失点，确定图像获取设备的俯仰角和偏航角。在步骤S106，沿道路方向，对所确定的俯仰角和偏航角的序列进行滤波，即剔除异常值并平滑序列。在步骤S108，从滤波后的俯仰角和偏航角的序列中获取道路中的平直部分。在步骤S110，将对应平直部分的俯仰角和偏航角数据存储到数据栈。在步骤S112，在该车辆的车辆状态数据表明车辆状态满足预设要求的情况下，从数据栈中的俯仰角和偏航角中确定准静态标定外参。根据本申请的示例，可将从车辆相关部件获取的用于确定车辆行驶环境的车辆状态数据存储在数据栈中。简单而言，根据图1示例的用于图像获取设备的外参标定方法包括两个部分，一个部分是从步骤S100到步骤S108的实时标定，另一部分是步骤S110和S112的拟静态标定。在实时标定部分，对行驶中车辆的车载相机所获取的图像进行参照物(例如车道线)检测、将参照物分割为多个区间、将多个区间内的参照物拟合为直线并进而计算直线内的俯仰角和偏航角等一系列处理，从而获得实时的标定外参，这样基于动态行驶过程中拍摄的图像所标定的外参能更为快速地响应车辆姿态的变化。实时标定过程中每采用一张含参照物的图像，即可在步骤S108产生一组俯仰角和偏航角，如此将产生多组俯仰角和偏航角，亦即，有多组俯仰角和偏航角被存储到数据栈中。在车辆的行驶状态表明车辆处于平稳运行状态时，在该多组俯仰角和偏航角一致性佳的情况下，以数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于图像获取设备的外参标定方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤a，从所述图像获取设备所拍摄的图像中获取图像，其中，所述图像是所述图像获取设备在车辆行驶过程中所拍摄的包括参照物的图像；/n步骤b，将所述图像中的所述参照物沿所述车辆所在的道路方向分割为多个区间，并将各所述区间内的参照物拟合为直线；/n步骤c，基于各所述区间内直线的消失点，确定所述图像获取设备的俯仰角和偏航角；/n步骤d，沿所述道路方向，对所确定的俯仰角和偏航角的序列进行滤波；/n步骤e，从滤波后的所述俯仰角和所述偏航角的序列中获取所述道路中的平直部分；/n步骤f，将对应所述平直部分的俯仰角和偏航角数据存储到数据栈；/n步骤h，在所述车辆的车辆状态数据表明车辆状态满足预设要求的情况下，从所述数据栈中的俯仰角和偏航角中确定准静态标定外参；/n其中，所述车辆状态数据是从车辆相关部件获取的用于确定车辆行驶环境的数据。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于图像获取设备的外参标定方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤a，从所述图像获取设备所拍摄的图像中获取图像，其中，所述图像是所述图像获取设备在车辆行驶过程中所拍摄的包括参照物的图像；
步骤b，将所述图像中的所述参照物沿所述车辆所在的道路方向分割为多个区间，并将各所述区间内的参照物拟合为直线；
步骤c，基于各所述区间内直线的消失点，确定所述图像获取设备的俯仰角和偏航角；
步骤d，沿所述道路方向，对所确定的俯仰角和偏航角的序列进行滤波；
步骤e，从滤波后的所述俯仰角和所述偏航角的序列中获取所述道路中的平直部分；
步骤f，将对应所述平直部分的俯仰角和偏航角数据存储到数据栈；
步骤h，在所述车辆的车辆状态数据表明车辆状态满足预设要求的情况下，从所述数据栈中的俯仰角和偏航角中确定准静态标定外参；
其中，所述车辆状态数据是从车辆相关部件获取的用于确定车辆行驶环境的数据。
2.根据权利要求1所述的外参标定方法，其特征在于，所述数据栈还存储有所述车辆状态数据。
3.根据权利要求1或2所述的外参标定方法，其特征在于，所述参照物至少在车辆行驶的一定距离内与道路长度方向基本平行。
4.根据权利要求3所述的图像获取设备的外参标定方法，其特征在于，所述参照物为车道线。
5.根据权利要求4所述的外参标定方法，其特征在于，从滤波后的所述俯仰角和所述偏航角的序列中获取所述道路中平直部分后，所述方法还包括对所述平直部分执行步骤b到步骤e直到所述平直部分的输出符合要求。
6.根据权利要求4所述的外参标定方法，其特征在于，在所述车辆状态数据表明车辆状态满足预设要求指的是车辆处于平稳运行状态。
7.根据权利要求1或2所述的外参标定方法，其特征在于，所述车辆状态数据包括所述车辆的速度、方向盘转角和横摆角速度中的一种或其任意结合。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐志勇，彭江，章涛，
申请(专利权)人：黑芝麻智能科技重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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