[发明专利]一种车载单目摄像头外部参数自标定方法

摘要

本发明公开了一种车载单目摄像头外部参数自标定方法，包括以下步骤：1)通过车载摄像头拍摄汽车行驶的路面上的图像序列；所述车载摄像头安装在车前挡风玻璃居中位置；2)基于所采集的图像序列，运用图像分割算法提取车道标识特征点，根据特征点拟合得到两条平行车道线，建立道路标识模型，确定消失点；3)通过特征点匹配方法对车道标识特征点运动矢量进行匹配，并提取纵向运动矢量为零的点拟合得到运动方向线，计算摄像头的偏航角；4)确定图像的延伸焦距；5)根据延伸焦距及已知的图像主点计算摄像头的外部参数。本发明无需复杂的人为操纵手续，实现方便快捷，仅需要将车辆行驶一定时间，通过计算获得摄像头的参数标定结果。

主权项

1.一种车载单目摄像头外部参数自标定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过车载摄像头采集汽车行驶的路面上的图像序列；2)基于所采集的图像序列，运用图像分割算法提取车道标识特征点，根据特征点拟合得到两条平行车道线，建立道路标识模型，确定消失点；3)通过特征点匹配方法对车道标识特征点运动矢量进行匹配，并提取纵向运动矢量为零的点拟合得到运动方向线，计算摄像头的运动参数；4)确定图像的延伸焦距：根据路面纹理特征确定置信度，排除非路面的特征点，并提取水平向运动矢量为零的多个特征点及矢量汇集的特征点；5)根据延伸焦距及已知的图像主点计算摄像头的俯仰角；6)通过水平运动矢量为零的多个点确定运动方向线，求其斜率k_α，基于逆透视变换得到世界坐标线方向线的斜率K_α，进而可以求得偏航角：α＝tan^‑1(K_α)；7)根据图像中的垂直边缘计算摄像头的偏转角确定垂直于水平路面的边缘特征点及其水平坐标x_i，并拟合得到直线方程，确定其斜率k_β，便可得到摄像头的偏转角：β＝tan^‑1(k_β)；8)根据运动速度和时间以及所匹配的特征点计算摄像头的安装高度；基于天际线纵坐标y、摄像头自运动参数平移速度t_Z以及对应的特征点坐标A(x₁,y₁)和B(x₂,y₂)，通过下式求解摄像头的安装高度h：其中，f为摄像头的焦距。