[发明专利]一种用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法

说明书

本发明涉及一种用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法，该方法包括下列顺序的步骤：（1）录制或者实时播放路面视频，选取视频中的一张图片，再选取该图片中的A、B、C、D四个点作为路面上的矩形的四个顶点；（2）对上述四个顶点做粗略透视变换，得到粗略估算矩阵；（3）根据粗略估算矩阵存在的误差进行调整；（4）进行空间分辨率调整和整体平移；（5）标定完成。本发明的方法简单方便，无需额外的标定设备及各种参数，仅适用地面车道线长度宽度标准即可完成标定；步骤简单易上手，获取视频后，标定时间通常可控制在5分钟以内；精度不低于传统标定方法，可满足LDW及FCW功能需求。

技术领域

本发明涉及行车主动安全算法及图像标定处理技术领域，尤其是一种用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法。

背景技术

近些年，汽车自主驾驶的主动安全技术迅速发展，主动安全技术是指通过传感器、图像等手段实时监测车辆的运行状态，对驾驶员予以提醒，警告或直接调节控制车辆来从而达到辅助驾驶功能，以减轻事故率与驾驶员负担。

车辆前防碰撞预警(ForwardCollisionWarning)，简称FCW，及车道偏离预警(LaneDeparture Warning)，简称LDW是其中的重要一部分。FCW能够实时监测前方车辆，判断本车与前车之间的距离、方位及相对速度，当存在潜在碰撞危险时对驾驶者进行警告；LDW能够实时监测车辆是否偏离当前所处车道，在车辆压线时给予警告。在当前主流算法中，这两项监测系统都离不开对车载摄像头的标定，在FCW预警中，需要根据标定结果来计算离前车的距离，LDW预警中，需要根据标定结果来计算车身距离车道线的距离。

目前，对于基于图像的FCW与LDW，一般的标定方法是通过车前或路面的特定距离摆放特定标定板等，或测量车载相机安装倾角及高度，图像采集后计算透视变换矩阵，从而得到标定结果。但实际实施中，由于前者需要制作特定的标定装置，标定成本较高，且过程繁琐；而后者需记录安装摄像头的仰角和安装高度才能进行标定，而如何准确测量摄像头安装俯仰角及高度实际在量产中是一个较难的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、便于标定的用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)录制或者实时播放路面视频，选取视频中的一张图片，再选取该图片中的A、B、C、D四个点作为路面上的矩形的四个顶点；

(2)对上述四个顶点做粗略透视变换，得到粗略估算矩阵；

(3)根据粗略估算矩阵存在的误差进行调整；

(4)进行空间分辨率调整和整体平移；

(5)标定完成；

在步骤(3)中，若两车道存在平行度误差，则通过分别调节A、B两点的图像坐标中横坐标x值来调整透视矩阵，从而调整透视图像；若车道线末端偏向左，则对应车道线末端的位置应向右调整，即A，B点的横坐标x应增大，单次调整单位为一个像素，直到调整到车道线平行且竖直为止；若车道线末端偏向右，则对应车道线末端的位置应向左调整，即A，B点的横坐标x应减小，单次调整单位为一个像素，直到调整到车道线平行且竖直为止，A点位于左下角，B点位于右下角。

在步骤(2)中，所述粗略估算矩阵的计算公式为：