一种未知相机参数情况下快速标定方法技术

本发明专利技术涉及一种未知相机参数情况下快速标定方法及系统，该快速标定方法包括：在固定在车辆前端的相机的视野范围内建立组成矩形网格形状的各个标注点，确定各个标志点在以相机位置为原点的平行于地面的实际坐标系中的实际坐标；获取相机拍摄图像中各个标注点的图像像素坐标，建立标志点的图像像素坐标与实际坐标之间的转换模型；车辆行车过程中拍摄图像时，根据该图像中任意一点的图像像素坐标以及转换模型确定该点的实际坐标；在无法获得全部相机参数情况下，完成相机标定任务，可以用来将像素坐标转换为相对位置，为中精度地图更新和图像数据使用等领域提供支持。和图像数据使用等领域提供支持。和图像数据使用等领域提供支持。

【技术实现步骤摘要】
代入所述前向距离拟合函数得到X0＝f_ahead(y0)。
[0016]可选的，所述步骤301中获取所述实际坐标系中X轴坐标为X1、X2、
……
时各个标注点的图像像素坐标的过程中，获取车头前方为3.15米、4.15米、5.15米、6.15米和7.15米的横线上的标注点对应的五组图像像素坐标数据。
[0017]可选的，根据所述转换模型计算Y0的过程包括：
[0018]步骤304，获取所述实际坐标系中Y轴坐标为
±
Y1、
……
时各个标注点的图像像素坐标，对Y轴坐标相同时各个标注点的图像像素坐标使用二次函数的拟合方法进行拟合，分别得到各个拟合函数x＝g
11
(y)、x＝g
12
(y)
……
；
[0019]步骤305，将y＝y0代入各个所述拟合函数得到点列[(x
110
,y0),(x
120
,y0)
……
]，将y0分别转换成对应的所述实际坐标系中X轴坐标
‑
Y1、Y1、
……
，得到转换点列[(x
110
,
‑
Y1),(x
120
,Y1)
……
]；
[0020]步骤306，对所述转换点列进行拟合得到左右横向距离关于x值的函数horizon＝f_horizon(x)，将x0代入所述前向距离拟合函数得到Y0＝f_horizon(x0)。
[0021]可选的，所述步骤304中获取所述实际坐标系中Y轴坐标为
±
Y1、
……
时各个标注点的图像像素坐标的过程中，获取车辆左右两侧为1米、2米和3米的竖线上的标注点对应的六组图像像素坐标数据。
[0022]根据本专利技术的第二方面，提供一种未知相机参数情况下快速标定系统，包括：标注点建立模块、转换模型确定模块和实际坐标计算模块；
[0023]所述标注点建立模块，用于在固定在车辆前端的相机的视野范围内建立组成矩形网格形状的各个标注点，确定各个所述标志点在以相机位置为原点的平行于地面的实际坐标系中的实际坐标；
[0024]所述转换模型确定模块，用于获取相机拍摄图像中各个标注点的图像像素坐标，建立所述标志点的图像像素坐标与实际坐标之间的转换模型；
[0025]所述实际坐标计算模块，用于在车辆行车过程中拍摄图像时，根据该图像中任意一点的图像像素坐标以及所述转换模型确定该点的实际坐标。
[0026]根据本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现未知相机参数情况下快速标定方法的步骤。
[0027]根据本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现未知相机参数情况下快速标定方法的步骤。
[0028]本专利技术提供的一种未知相机参数情况下快速标定方法、系统、电子设备及存储介质，在无法获得全部相机参数情况下，完成相机标定任务，可以用来将像素坐标转换为相对位置；使用前向距离固定时的多组数据拟合得到前向距离的计算函数，使用横向距离固定时的多组数据拟合得到横向距离的计算函数，拟合过程简单且拟合结果准确，经过实际测试证明，在拍摄道路坡度无明显变化、计算点处于标定范围的局限场景内具有10cm以内的误差精度。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例提供的场地铺设胶带的设计图；
[0030]图2为本专利技术实施例提供的场景的拍摄图像；
[0031]图3为本专利技术实施例提供的场景的拍摄图像的标注图；
[0032]图4为本专利技术实施例提供的场景的俯视转化图；
[0033]图5为本专利技术实施例提供的行车捕捉图；
[0034]图6为本专利技术实施例提供的图5的行车捕捉图对应的俯视叠加图；
[0035]图7为本专利技术实施例提供的计算前向距离时拟合像素坐标列的坐标系的示意图；
[0036]图8为本专利技术实施例提供的计算前向距离时拟合翻转点列的坐标系的示意图；
[0037]图9为本专利技术实施例提供的计算横向距离时拟合像素坐标列的坐标系的示意图；
[0038]图10为本专利技术实施例提供的计算横向距离时拟合转换点列的坐标系的示意图；
[0039]图11为本专利技术提供的一种未知相机参数情况下快速标定系统的结构框图；
[0040]图12为本专利技术提供的一种可能的电子设备的硬件结构示意图；
[0041]图13为本专利技术提供的一种可能的计算机可读存储介质的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0042]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0043]本专利技术提供一种未知相机参数情况下快速标定方法，包括：
[0044]步骤1，在固定在车辆前端的相机的视野范围内建立组成矩形网格形状的各个标注点，确定各个标志点在以相机位置为原点的平行于地面的实际坐标系中的实际坐标。
[0045]具体实施中，可以将相机固定在车前挡风玻璃的某处，使之与车辆相对静止。
[0046]标注点借助标注工具建立，例如在空旷平坦场地铺设组成距离固定的矩形网格形状的胶带，如图1所示为本专利技术实施例提供的场地铺设胶带的设计图。
[0047]步骤2，获取相机拍摄图像中各个标注点的图像像素坐标，建立标志点的图像像素坐标与实际坐标之间的转换模型；开车前往拍摄图片铺设有胶带的场景地，如图2所示为本专利技术实施例提供的场景的拍摄图像，获取各个标注点的图像像素坐标，如图3所示为本专利技术实施例提供的场景的拍摄图像的标注图，如图4所示为本专利技术实施例提供的场景的俯视转化图，显示拍摄图像中各个标志点与车辆的实际位置关系。
[0048]步骤3，车辆行车过程中拍摄图像时，根据该图像中任意一点的图像像素坐标以及转换模型确定该点的实际坐标。具体的，车辆行车过程中可以根据需要拍摄图像，如图5所示为本专利技术实施例提供的行车捕捉图。如图6所示为本专利技术实施例提供的图5的行车捕捉图对应的俯视叠加图，显示行车捕捉图中任意点与车辆的实际位置关系。
[0049]本专利技术提供的一种未知相机参数情况下快速标定方法，在无法获得全部相机参数情况下，完成相机标定任务，可以用来将像素坐标转换为相对位置，为中精度地图更新和图像数据使用等领域提供支持。
[0050]实施例1
[0051]本专利技术提供的实施例1为本专利技术提供的一种未知相机参数情况下快速标定方法的实施例，该快速标定方法的实施例包括：
[0052]步骤1，在固定在车辆前端的相机的视野范围内建立组成矩形网格形状的各个标注点，确定各个标志点在以相机位置为原点的平行于地面的实际坐标系中的实际坐标。
[0053]步骤2，获取相机拍摄图像中各个标注点的图像像素坐标，建立标志点的图像像素坐标与实际坐标之间的转换模型。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种未知相机参数情况下快速标定方法，其特征在于，所述快速标定方法包括：步骤1，在固定在车辆前端的相机的视野范围内建立组成矩形网格形状的各个标注点，确定各个所述标志点在以相机位置为原点的平行于地面的实际坐标系中的实际坐标；步骤2，获取相机拍摄图像中各个标注点的图像像素坐标，建立所述标志点的图像像素坐标与实际坐标之间的转换模型；步骤3，车辆行车过程中拍摄图像时，根据该图像中任意一点的图像像素坐标以及所述转换模型确定该点的实际坐标。2.根据权利要求1所述的推测方法，其特征在于，所述实际坐标系和图像像素坐标的坐标系中，将相机朝向设为X轴；所述步骤3中根据该图像中任意一点的图像像素坐标(x0，y0)确定该点的实际坐标(X0，Y0)的过程包括：对所述实际坐标系X轴坐标相同的多个标注点对应的图像像素坐标进行前向距离拟合，根据前向距离拟合结果确定X0；对所述实际坐标系Y轴坐标相同的多个标注点对应的图像像素坐标进行横向距离拟合，根据横向距离拟合结果确定Y0。3.根据权利要求2所述的推测方法，其特征在于，根据所述转换模型计算X0的过程包括：步骤301，获取所述实际坐标系中X轴坐标为X1、X2、
……
时各个标注点的图像像素坐标，对X轴坐标相同时各个标注点的图像像素坐标使用二次函数的拟合方法进行拟合，分别得到各个拟合函数y＝f1(x)、y＝f2(x)、
……
；步骤302，将x＝x0代入各个所述拟合函数得到点列[(x0,y
01
),(x0,y
02
)
……
]，将x0分别转换成对应的所述实际坐标系中X轴坐标X1、X2、
……
，得到点列[(X1,y
01
),(X2,y
02
)
……
]，横纵关系翻转后得到翻转点列[(y
01
,X1),(y
02
,X2)
……
]；步骤303，对翻转点列进行拟合得到前向距离拟合函数ahead＝f_ahead(y)，将y0代入所述前向距离拟合函数得到X0＝f_ahead(y0)。4.根据权利要求3所述的推测方法，其特征在于，所述步骤301中获取所述实际坐标系中X轴坐标为X1、X2、
……
时各个标注点的图像像素坐标的过程中，获取车头前方为3.15米、4.15米、5.15米、6.15米和7.15米的横线上的标注点对应的五组图像像素坐标数据。5.根据权利要求1所述的推测方法，其特征在于，根据所述转换模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙，朱哲俊，顿凯，
申请(专利权)人：武汉光庭信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：