鱼眼相机测距方法及终端技术

本申请提供一种鱼眼相机测距方法及终端。根据鱼眼相机拍摄的图像，获取目标点在像素坐标系中的坐标和鱼眼相机的主点在像素坐标系中预标定的坐标，计算得到目标点在成像平面坐标系中的成像畸变坐标；根据目标点在成像平面坐标系中的成像畸变坐标，确定目标点在成像平面坐标系中的成像未畸变坐标；将目标点在成像平面坐标系中的成像未畸变坐标转换至像素坐标系中，得到无畸变的目标坐标；根据目标坐标、鱼眼相机预标定的内部参数和外部参数，求解目标点在世界坐标系中的坐标值；根据目标点在世界坐标系中的坐标值，确定车辆与目标点的距离。本申请能够提高鱼眼相机的测距精度。本申请能够提高鱼眼相机的测距精度。本申请能够提高鱼眼相机的测距精度。

【技术实现步骤摘要】
鱼眼相机测距方法及终端


[0001]本申请涉及辅助驾驶
，尤其涉及一种鱼眼相机测距方法及终端。

技术介绍

[0002]辅助驾驶系统能够有效减少和预防人为驾驶失误的影响，降低交通事故发生的概率。辅助驾驶系统利用安装在汽车上的传感器来感知周围环境，从而协助驾驶员进行驾驶活动。
[0003]BSD(Blind
‑
Spot
‑
Detection，盲区检测系统)是辅助驾驶系统的一种，摄像头是BSD感知的主要传感器，由于BSD是近距离感知，低速制动，所以选用160度的鱼眼摄像头，但是鱼眼摄像头的畸变较大，在近距离感知时目标测距不准，从而导致制动时的误判和误刹，给司机带来极差的体验感。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种鱼眼相机测距方法及终端，以解决鱼眼相机测距不准的问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种鱼眼相机测距方法，包括：鱼眼相机在车辆上的安装位置固定，预先定义世界坐标系、相机坐标系、成像平面坐标系和像素坐标系，包括：
[0006]根据所述鱼眼相机拍摄的图像，获取目标点在所述像素坐标系中的坐标，以及所述鱼眼相机的主点在所述像素坐标系中预标定的坐标，所述目标点用于
[0007]表示所述鱼眼相机识别到的目标；
[0008]根据所述目标点在所述像素坐标系中的坐标，以及所述鱼眼相机的主点在所述像素坐标系中预标定的坐标，得到所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像畸变坐标；
[0009]根据所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像畸变坐标确定所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像未畸变坐标；
[0010]将所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像未畸变坐标转换至所述像素坐标系中，得到无畸变的目标坐标；
[0011]根据所述目标坐标、所述鱼眼相机预标定的内部参数和外部参数，求解所述目标点在所述世界坐标系中的坐标值；
[0012]根据所述目标点在所述世界坐标系中的坐标值，确定所述车辆与所述目标点的距离。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标点在所述像素坐标系中的坐标，以及所述鱼眼相机的主点在所述像素坐标系中预标定的坐标，得到所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像畸变坐标包括：
[0014]根据第一预设公式计算所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像畸变坐标，所述第一预设公式为
[0015][0016]其中，(x
′
，y
′
)用于表示所述成像畸变坐标在所述成像平面坐标系下的坐标，(u
′
，v
′
)用于表示所述目标点在所述像素坐标系下的坐标，(c
x
，c
y
)用于表示所述鱼眼相机的主点在所述像素坐标系的坐标，f
x
和f
y
用于表示所述鱼眼相机的焦距，c
x
、c
y
、f
x
、f
y
由所述鱼眼相机预标定的内部参数获得。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像畸变坐标确定所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像未畸变坐标包括：
[0018]根据所述成像畸变坐标，计算所述目标点通过所述鱼眼相机时的畸变后的折射角；
[0019]根据所述折射角，通过预设函数求解所述目标点通过所述鱼眼相机时的入射角，所述预设函数用于表示所述折射角和所述入射角的函数关系；
[0020]根据所述入射角、所述折射角和所述成像畸变坐标，确定所述成像未畸变坐标。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述根据所述成像畸变坐标和所述鱼眼相机的焦距，计算所述目标点通过所述鱼眼相机时的畸变后的折射角包括：
[0022]通过第二预设公式计算所述折射角，所述第二预设公式为
[0023][0024]其中，θ
d
用于表示所述折射角，(x
′
，y
′
)用于表示所述成像畸变坐标在所述成像平面坐标系下的坐标，；
[0025]通过第三预设公式表示所述预设函数，所述第三预设公式为
[0026]f(θ)＝θ(1+K1θ2+K2θ4+K3θ6+K4θ8)
‑
θ
d
[0027]其中，θ用于表示所述入射角，f(θ)用于表示θ的一元高阶函数，K1为第一预设值、K2为第二预设值、K3为第三预设值、K4为第四预设值，K1、K2、K3、K4为所述鱼眼相机预标定得到的畸变参数。
[0028]在一种可能的实现方式中，所述根据所述折射角，通过预设函数求解所述目标点通过所述鱼眼相机时的入射角包括：
[0029]设定求解范围为[low，up]，初始化low＝0，
[0030]执行判断步骤，所述判断步骤包括令mid＝(up+low)/2，判断f(mid)
×
f(low)的关系，若f(mid)
×
f(low)＞0，则令low＝mid，若f(mid)
×
f(low)＜0，则令up＝mid，其中，up用于表示执行本次判断步骤时的角度最大值，low用于表示执行本次判断步骤时的角度最小值，mid用于表示执行本次判断步骤时的角度最大值与最小值的平均值，f(mid)用于表示将θ＝mid代入所述第三预设公式，f(low)用于表示将θ＝low代入所述第三预设公式；
[0031]若满足预设的循环条件，则重复执行所述判断步骤，若不满足所述循环条件，则终止所述判断步骤，并将最后一次执行所述判断步骤后得到的mid作为所述入射角的值，其
中，所述循环条件为完成本次判断步骤后up与low的差值绝对值大于等于预设角度值。
[0032]在一种可能的实现方式中，所述根据所述入射角、所述折射角和所述成像畸变坐标，确定所述成像未畸变坐标包括：
[0033]根据第四预设公式确定所述成像未畸变坐标，所述第四预设公式为
[0034][0035]其中，(x0，y0)用于表示所述成像未畸变坐标在所述成像平面坐标系的坐标。
[0036]在一种可能的实现方式中，所述将所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像未畸变坐标转换至所述像素坐标系中，得到无畸变的目标坐标包括：
[0037]根据第五预设公式确定所述目标坐标，所述第五预设公式为
[0038][0039]其中，(u
x
，u
y
)用于表示所述目标坐标在所述像素坐标系的坐标，(x0，y0)用于表示所述成像未畸变坐标在所述成像平面坐标系的坐标，(c
x
，c
y
)用于表示所述鱼眼相机的主点在所述像素坐标系的坐标，f
x
和f
y
用于表示所述鱼眼相机的焦距，c
x
、c
y
、f
x
、f
y<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鱼眼相机测距方法，其特征在于，鱼眼相机在车辆上的安装位置固定，预先定义世界坐标系、相机坐标系、成像平面坐标系和像素坐标系，包括：根据所述鱼眼相机拍摄的图像，获取目标点在所述像素坐标系中的坐标，以及所述鱼眼相机的主点在所述像素坐标系中预标定的坐标，所述目标点用于表示所述鱼眼相机识别到的目标；根据所述目标点在所述像素坐标系中的坐标，以及所述鱼眼相机的主点在所述像素坐标系中预标定的坐标，得到所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像畸变坐标；根据所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像畸变坐标确定所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像未畸变坐标；将所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像未畸变坐标转换至所述像素坐标系中，得到无畸变的目标坐标；根据所述目标坐标、所述鱼眼相机预标定的内部参数和外部参数，求解所述目标点在所述世界坐标系中的坐标值；根据所述目标点在所述世界坐标系中的坐标值，确定所述车辆与所述目标点的距离。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标点在所述像素坐标系中的坐标，以及所述鱼眼相机的主点在所述像素坐标系中预标定的坐标，得到所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像畸变坐标包括：根据第一预设公式计算所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像畸变坐标，所述第一预设公式为其中，(x
′
，y
′
)用于表示所述成像畸变坐标在所述成像平面坐标系下的坐标，(u
′
，v
′
)用于表示所述目标点在所述像素坐标系下的坐标，(c
x
，c
y
)用于表示所述鱼眼相机的主点在所述像素坐标系的坐标，f
x
和f
y
用于表示所述鱼眼相机的焦距，c
x
、c
y
、f
x
、f
y
由所述鱼眼相机预标定的内部参数获得。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像畸变坐标确定所述目标点在所述成像平面坐标系中的成像未畸变坐标包括：根据所述成像畸变坐标，计算所述目标点通过所述鱼眼相机时的畸变后的折射角；根据所述折射角，通过预设函数求解所述目标点通过所述鱼眼相机时的入射角，所述预设函数用于表示所述折射角和所述入射角的函数关系；根据所述入射角、所述折射角和所述成像畸变坐标，确定所述成像未畸变坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述成像畸变坐标和所述鱼眼相机的焦距，计算所述目标点通过所述鱼眼相机时的畸变后的折射角包括：通过第二预设公式计算所述折射角，所述第二预设公式为
其中，θ
d
用于表示所述折射角，(z
′
，y
′
)用于表示所述成像畸变坐标在所述成像平面坐标系下的坐标；通过第三预设公式表示所述预设函数，所述第三预设公式为f(θ)＝(1+K1θ2+2θ4+3θ6+4θ8)
‑
d
其中，θ用于表示所述入射角，f(θ)用于表示θ的一元高阶函数，K1为第一预设值、K2为第二预设值、K3为第三预设值、K4为第四预设值，K1、K2、K3、K4为所述鱼眼相机预标定得到的畸变参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述折射角，通过预设函数求解所述目标点通过所述鱼眼相机时的入射角包...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐显杰，高艳艳，包永亮，
申请(专利权)人：所托杭州汽车智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：