[发明专利]一种用于标定汽车环视系统的处理器

权利要求书

1.一种用于标定汽车环视系统的处理器，所述的汽车环视系统包括多个鱼眼摄像头，其特征在于，所述的处理器用于执行如下的计算机程序步骤，以得到各摄像头的旋转矩阵Rt：

当汽车静止时，获取摄像头坐标系下摄像头到已知标识物的三个顶点的观测向量v1、v2、v3，所述的标识物的三个顶点连接线构成等边三角形且与水平地面贴合，根据三角形边长及空间几何关系计算摄像头坐标系下等边三角形的法向量；

当汽车沿车辆坐标系的X轴做前进直线运动时，分别获取摄像头坐标系下标识物某一顶点在两个不同时刻的坐标，根据两坐标差计算车辆坐标系的X轴单位向量在摄像头坐标系下的对应x轴单位向量；

计算摄像头的旋转矩阵Rt：Rt＝(x,x×z,z)*(X,X×Z,Z)^-1，其中，X、Z表示车辆坐标系X轴单位向量、Z轴单位向量，x、z表示摄像头坐标系下与X、Z对应的单位向量。

2.根据权利要求1所述的处理器，其特征在于，当汽车静止时，摄像头坐标系下摄像头到所述三个顶点的观测向量v1、v2、v3依据三个顶点在拍摄图像上的像素坐标计算。

3.根据权利要求1所述的处理器，其特征在于，当汽车静止时，摄像头坐标系下标识物所在平面的法向量z计算方法为：求解摄像头坐标系下摄像头到所述三个顶点的观测距离s1、s2、s3，使三个顶点之间的距离满足d₁₂＝d₂₃＝d₃₁＝d，其中d是已知的等边三角形的边长，然后得到摄像头坐标系下所述三个顶点的坐标，从而计算得到等边三角形的法向量z。

4.根据权利要求3所述的处理器，其特征在于，所述的观测距离s1、s2、s3求解方法为：给s1、s2、s3赋初值，确定三个顶点在摄像头坐标系下的位置p1、p2、p3，以d₁₂、d₂₃、d₃₁与d的误差平方和来构建能量函数E，E＝(d₁₂–d)²+(d₂₃–d)²+(d₃₁–d)²，采用迭代算法得到s1、s2和s3的收敛值。

5.根据权利要求4所述的处理器，其特征在于，根据观测距离s1、s2和s3的收敛值得到等边三角形的法向量z后，计算车辆坐标系下摄像头高度t_z，将t_z与摄像头的先验测量高度比较，若比较结果大于可接受范围，则重新对s1、s2和s3赋初值并迭代计算收敛值。

6.根据权利要求1所述的处理器，其特征在于，得到摄像头旋转矩阵Rt后，所述的处理器还用于执行如下的计算机程序步骤，以得到摄像头的水平位置参数t_x和t_y：

当汽车绕车辆坐标下的转弯中心点C(0,c,0)以固定的半径转弯时，获取标识物顶点在摄像头坐标系下的不同时刻坐标，采集多组数据，并根据当前的标定参数转换成车辆坐标系下的坐标，若c为精度满足设定要求的已知量，则根据相同顶点到转弯中心点的距离保持不变的原理列等式，计算摄像头的水平位置参数t_x和t_y的误差d_x和d_y，将d_x和d_y分别与摄像头的水平位置参数的先验值相加，得到水平位置参数t_x和t_y。

7.根据权利要求6所述的处理器，其特征在于，汽车以最小转弯半径转弯。

8.根据权利要求6所述的处理器，其特征在于，采集的多组数据为：同一顶点在至少3个不同时刻的坐标，或至少2个不同顶点在至少2个不同时刻的坐标。