一种相机外参标定方法、装置、设备、介质及程序产品制造方法及图纸

本说明书实施例公开了一种相机外参标定方法、装置、设备、介质及程序产品，该方案包括：根据图像采集设备的初始外部参数，确定各个所述车道线之间的预估位置关系，此时利用车道线之间已知的预设位置关系和所述预估位置关系之间的差异，来调整初始外部参数以使其趋近所述外部参数的理论真值。外参标定过程中，对目标车辆是否在平直路段内沿车道线直行并无限制，由此使得所述外部参数标定方法的适用范围更广、便捷性好，又由于标定精度与车道线是否为直线和目标车辆是否沿车道线直行无关，从而提高了外参标定的精度。提高了外参标定的精度。提高了外参标定的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种相机外参标定方法、装置、设备、介质及程序产品


[0001]本申请涉及相机标定
，尤其涉及一种相机外参标定方法、装置、设备、介质及程序产品。

技术介绍

[0002]基于车载相机采集用于制作高清地图的图像时，不仅需要确定载体坐标系和相机坐标之间的转换关系，还需要对相机外参进行标定。传统的相机外参标定方法分为实验场标定的方案和基于灭点的相机标定的方案。实验场标定方案大多依赖高精度控制场或放置标定参照物进行标定，其特点是标定精准，但需要出厂前定标，无法满足实时性，且场地和人力成本高昂。基于灭点进行标定的方案，对标定场景有车道线平直、不变道等诸多要求，存在场景局限性和标定结果不准的问题。
[0003]因此，亟需一种不受场景限制的相机外参标定方法，以提升相机外参的便捷性。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本说明书实施例提出了一种相机外参标定方法、装置、设备、介质及程序，以实现对相机外参进行不受场景限制的标定，提升相机外参的便捷性。
[0005]本说明书实施例提供的一种相机外参标定方法，包括：获取利用目标车辆处搭载的图像采集设备采集的包含多条车道线的目标图像。
[0006]根据所述图像采集设备在所述目标车辆的载体坐标系下的初始外部参数，以及所述目标图像中的所述车道线的像素坐标，计算所述车道线在所述载体坐标系中的位置信息。
[0007]根据所述车道线的所述位置信息，确定所述载体坐标系中的各个所述车道线之间的预估位置关系。
[0008]根据所述预估位置关系以及各个所述车道线之间的预设位置关系，对所述初始外部参数进行调整，得到所述图像采集设备外部参数的标定结果。
[0009]本说明书实施例提供的一种相机外参标定装置，包括：获取模块，用于获取利用目标车辆处搭载的图像采集设备采集的包含多条车道线的目标图像。
[0010]计算模块，用于根据所述图像采集设备在所述目标车辆的载体坐标系下的初始外部参数，以及所述目标图像中的所述车道线的像素坐标，计算所述车道线在所述载体坐标系中的位置信息。
[0011]确定模块，用于根据所述车道线的所述位置信息，确定所述载体坐标系中的各个所述车道线之间的预估位置关系。
[0012]标定模块，用于根据所述预估位置关系以及各个所述车道线之间的预设位置关系，对所述初始外部参数进行调整，得到所述图像采集设备外部参数的标定结果。
[0013]本说明书实施例提供的一种相机外参标定设备，包括存储器、处理器及存储在存
储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述外部参数标定方法的步骤。
[0014]本说明书实施例提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现所述外部参数标定方法的步骤。
[0015]本说明书实施例提供的一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现所述外部参数标定方法的步骤。
[0016]本说明书实施例采用上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本说明书实施例公开了一种相机外参标定方法、装置、设备、介质及程序，该方案包括：根据图像采集设备的初始外部参数，确定各个所述车道线之间的预估位置关系，此时利用车道线之间已知的预设位置关系和所述预估位置关系之间的差异，来调整初始外部参数以使其趋近所述外部参数的理论真值。外参标定过程中，对目标车辆是否在平直路段内沿车道线直行并无限制，由此使得所述外部参数标定方法的适用范围更广、便捷性好，又由于标定精度与车道线是否为直线和目标车辆是否沿车道线直行无关，从而提高了外参标定的精度。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本说明书实施例提供的一种相机外参标定方法的流程示意图；图2为本说明书实施例提供的一种俯仰角标定方法的流程示意图；图3为本说明书实施例提供的一种滚转角标定方法的流程示意图；图4为本说明书实施例提供的一种安装高度标定方法的流程示意图；图5为本说明书实施例提供的一种偏航角标定方法的流程示意图；图6为本说明书实施例提供的另一种相机外参标定方法的流程示意图；图7为本说明书实施例提供的一种对应于图1的相机外参标定装置的结构示意图；图8为本说明书实施例提供的一种对应于图1的相机外参标定设备的结构示意图。
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0020]现有技术中基于灭点的相机外参标定方法，主要是根据相互平行的直线交汇于同一灭点的原理（也称为消失点）来实现的。具体来说，车辆在车道内直行时，笔直的多条车道线和车辆的横滚轴（指向载体前方）平行，车道线和横滚轴的灭点相同，因此，根据灭点、相机主点（即相机光轴和图像平面的交点）和焦距，可以计算相机的俯仰角和偏航角。不难看
出，基于灭点的相机外参标定方法，必须在具备平直路段和车辆沿车道线直行两个条件才能实施，由此导致存在场景局限性和标定不准问题。
[0021]为了解决现有技术中的缺陷，本方案给出了以下实施例：图1为本说明书实施例提供的一种相机外参标定方法的流程示意图。
[0022]从程序角度而言，该流程的执行主体可以是图像采集设备或者处理图像采集设备采集的图片的计算设备，还可以是图像采集设备或计算设备处搭载的应用程序。如图1所示，该流程可以包括以下步骤：步骤101：获取利用目标车辆处搭载的图像采集设备采集的包含多条车道线的目标图像。
[0023]本说明书实施例中，所述图像采集设备的外部参数（即相机外参，extrinsic parameters），可以是所述图像采集设备相对于所述目标车辆的载体坐标系中的姿态和离地高度，可以用于确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在目标图像中对应点之间的位置关系。所述外部参数，可以包括俯仰角（Pitch）、翻滚角（Roll）、偏航角（Yaw）和安装高度（H，也称离地高度）等。
[0024]本说明书实施例中，所述图像采集设备搭载于所述目标车辆处，可以与所述目标车辆刚性连接或非刚性连接。
[0025]本说明书实施例中，所述目标图像中包含两条以上车道，即所述目标图像中包含三条以上车道线。所述目标图像中的车道，可以是行驶方向相同的同向车道，也可以是行驶方向不同的对向车道。
[0026]步骤103：根据所述图像采集设备在所述目标车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相机外参标定方法，其特征在于，包括：获取利用目标车辆处搭载的图像采集设备采集的包含多条车道线的目标图像；根据所述图像采集设备在所述目标车辆的载体坐标系下的初始外部参数，以及所述目标图像中的所述车道线的像素坐标，计算所述车道线在所述载体坐标系中的位置信息；根据所述车道线的所述位置信息，确定所述载体坐标系中的各个所述车道线之间的预估位置关系；根据所述预估位置关系以及各个所述车道线之间的预设位置关系，对所述初始外部参数进行调整，得到所述图像采集设备外部参数的标定结果。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预估位置关系以及各个所述车道线之间的预设位置关系，对所述初始外部参数进行调整，得到所述图像采集设备外部参数的标定结果，具体包括：通过最小化所述预估位置关系和所述预设位置关系之间的差值，对所述图像采集设备的所述初始外部参数进行迭代计算，得到所述图像采集设备的优化后的外部参数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述初始外部参数包括所述图像采集设备在所述载体坐标系中的初始俯仰角、初始偏航角、初始滚转角和初始安装高度的至少一种；所述预设位置关系包括：所述车道线之间的预设平行关系、车道宽度之间的预设宽度比例、所述车道线之间的预设距离以及邻近帧图像中同一车道线的预设重合关系中的至少一种；所述通过最小化所述预估位置关系和所述预设位置关系之间的差值，对所述图像采集设备的所述初始外部参数进行迭代计算，得到所述图像采集设备的优化后的外部参数，具体包括：若所述预设位置关系为所述车道线之间的预设平行关系，则通过最小化两条所述车道线之间距离的预设差值，对所述初始俯仰角进行迭代计算，得到优化后的俯仰角；所述预设差值用于表示两条所述车道线之间距离的离散程度；若所述预设位置关系为所述车道宽度之间的预设宽度比例，则通过最小化两条车道宽度之间的预估宽度比例和所述预设宽度比例之间的差值，对所述初始滚转角进行迭代计算，得到优化后的滚转角；若所述预设位置关系为所述车道线之间的预设距离，则通过最小化两条所述车道线之间的预估距离和所述预设距离之间的差值，对所述初始安装高度进行迭代计算，得到优化后的安装高度；若所述预设位置关系为邻近两帧所述目标图像中同一车道线的预设重合关系，则通过最小化临近两帧所述目标图像中的同一车道线的位置信息之间的差值，对所述初始偏航角进行迭代计算，得到优化后的偏航角。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述车道线在所述载体坐标系中的位置信息，具体包括：计算所述目标图像中第一车道线中的第一像素点在所述载体坐标系中的第一坐标数据；计算所述目标图像中第二车道线中的第二像素点在所述载体坐标系中的第二坐标数据；所述根据所述车道线的所述位置信息，确定所述载体坐标系中的各个所述车道线之间
的预估位置关系，具体包括：对所述第一坐标数据进行车道线拟合处理，得到第一车道线的拟合曲线；确定各个所述第二像素点的所述第二坐标数据到所述拟合曲线的垂直距离；确定各个所述第二像素点对应的所述垂直距离之间的预设差值；所述预设差值为方差、标注差和极差中的至少一种。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述车道线的所述位置信息，确定所述载体坐标系中的各个所述车道线之间的预估位置关系之前，还包括：基于所述优化后的俯仰角、所述初始偏航角、所述初始滚转角和所述初始安装高度，计算所述车道线在所述载体坐标系中的位置信息；所述根据所述车道线的所述位置信息，确定所述载体坐标系中的各个所述车道线之间的预估位置关系，具体包括：根据所述车道线在所述载体坐标系中的位置信息，计算在所述载体坐标系中任意两条车道的车道宽度的比值，得到所述任意两条车道的预估宽度比例。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述车道线的所述位置信息，确定所述载体坐标系中的各个所述车道线之间的预估位置关系之前，还包括：基于所述优化后的俯仰角、所述优化后的滚转角、初始偏航角和初始安装高度，计算所述车道线在所述载体坐标系中的位置信息；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子今，葛君霞，肖恭财，张超，焦毅，
申请(专利权)人：北京四维图新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：