利索能及
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专利号: 2022105718041
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种车辆环视系统中的相机外参标定方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:步骤1:在任一车辆四周随机放置4块标定板,使得车辆环视系统的每个相机的视野中存在至少2块标定板;获取车辆的基本参数;

步骤2:选中任一相机C1及对应的1块标定板B,建立此标定板B的标定板坐标系;

步骤3:获取相机C1的图像,已知标定板B中4个角点在标定板坐标系的坐标及4个角点在相机C1中的像素坐标,求得相机C1相对于标定板坐标系的外参矩阵R'和t';由R'和t'得到相机C1在标定板B的标定板坐标系下的坐标;

步骤4:对标定板B,选中另一对应的相机C2,按照步骤3的方法获得相机C2在标定板B的标定板坐标系下的坐标;

步骤5:基于相机C1和C2在标定板B的标定板坐标系下的坐标及相机C1和C2在车中心坐标系下的坐标,以SVD分解得到标定板B的标定板坐标系和车中心坐标系的转换关系;

令相机C1和C2在标定板坐标系的坐标各自为pi,在车中心坐标系下各自为p'i,分别对应有T

对误差使用SVD分解,得到外参R=VU,其中V和U分别表示奇异值分解的特征矩阵,外参t=p‑Rp',进而得到标定板B的角点在车中心坐标系下的坐标的估计值;

步骤6:重复步骤2至步骤5,直至获得所有标定板的角点在车中心坐标系下的坐标的估计值;判断坐标的估计值与图像检测的像素坐标的差值是否超过阈值,若超过则优化角点坐标和相机位姿,进行下一步,否则,直接进行下一步;

步骤7:根据每个相机观测到的两个标定板,计算每个相机的相对于车中心坐标系的外参R和t矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种车辆环视系统中的相机外参标定方法,其特征在于:车辆四周的标定板为4块,任一所述相机的视野中存在其中的2块标定板,任意2个所述相机的视野中的标定板至少有一块不同。

3.根据权利要求1所述的一种车辆环视系统中的相机外参标定方法,其特征在于:车辆的所述基本参数包括车辆的长度、宽度及车辆环视系统的每个相机在车辆上的相对安装位置信息。

4.根据权利要求1所述的一种车辆环视系统中的相机外参标定方法,其特征在于:所述步骤3中,将标定板的4个角点对应的标定板坐标系的坐标和在相机中的像素坐标通过PNP算法计算得到相机相对于当前标定板坐标系的外参矩阵R'和t',满足R'Pw+t'=Pc,其中,Pw表示角点的世界坐标,Pc表示角点的相机坐标;

‑1

令Pc为(0,0,0),则Pw=‑R' *t',Pw为当前相机在标定板坐标系下的坐标。

5.根据权利要求1所述的一种车辆环视系统中的相机外参标定方法,其特征在于:所述步骤6中,若坐标的估计值的误差较大,则将坐标通过每个相机的外参和内参转换到像素坐标系下,比较像素坐标系的像素坐标和图像中检测到的角点像素坐标,更新并优化角点坐标和相机位姿。

6.根据权利要求5所述的一种车辆环视系统中的相机外参标定方法,其特征在于:优化重投影误差采用BA算法。

7.根据权利要求6所述的一种车辆环视系统中的相机外参标定方法,其特征在于:使用g2o图优化库,引入标定板的边长和对角线长度作为优化重投影误差的约束条件;

g2o的顶点为四个标定板角点的世界坐标及四个相机的位姿,g2o的边为四个相机的重投影误差、标定板的边长及标定板的对角线长度。

8.根据权利要求7所述的一种车辆环视系统中的相机外参标定方法,其特征在于:g2o优化完成后,得到优化过的四个标定板的角点坐标和四个相机位姿,以位姿作为对应的相机的外参,或以标定板的角点坐标和对应的像素坐标,通过PNP计算相机的位姿。

9.根据权利要求1所述的一种车辆环视系统中的相机外参标定方法,其特征在于:所述标定板为回字形标定板。