CN107784672A - 用于获取车载相机的外部参数的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于获取车载相机的外部参数的方法和装置。该方法的一具体实施方式包括：获取车辆处于不同位置时分别使用所述车辆上的目标车载相机和基准相机对预设的标记物集合进行拍摄所生成的图像集合；识别出图像中的标记物和标记物中的角点，根据角点在该图像中的坐标、在世界坐标系中的坐标、车载相机的内部参数，确定车载相机在拍摄图像时的位置与姿态信息；根据车辆处于不同位置时目标车载相机和基准相机的位置与姿态信息，确定车辆处于该位置时所述目标车载相机相对于基准相机的外部参数；根据各个角点的重投影误差，对外部参数进行调整，作为目标车载相机的外部参数。该实施方式可以精确获取多个车载相机的外部参数。

Description

用于获取车载相机的外部参数的方法和装置

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体涉及计算机视觉技术，尤其涉及用于获取车载相机的外部参数的方法和装置。

背景技术

外部参数标定，简称外参标定，是用于对两个不同相机的位置和朝向的变换进行计算的过程。经过标定后，会计算出两个相机间的位移和旋转参数，即为外部参数。利用这个外部参数，可以将一个相机的位置姿态转变为另一个相机的位置姿态。

然而，现有的标定技术主要解决较少数量的同种类相机间的外部参数标定。对于无人车等同时涉及多种相机类型且相机数量较多的系统，难以使用现有的标定方法进行处理。另外，由于无人车系统对数据精度极为敏感，现有的标定方法所标定的结果也无法保证其他模块高精度计算的准确性。

发明内容

本申请提供了用于获取车载相机的外部参数的方法和装置，用于解决上述背景技术部分存在的技术问题。

第一方面，本申请提供了用于获取车载相机的外部参数的方法，该方法包括：获取车辆处于不同位置时分别使用所述车辆上的目标车载相机和基准相机对预设的标记物集合进行拍摄所生成的图像集合，其中，目标车载相机是待获取相对于基准相机的外部参数的非基准相机，所述标记物集合中的每个标记物预先标记出至少一个角点以及所述至少一个角点中的每个角点在世界坐标系的坐标；对于所述图像集合中的每个图像，识别出该图像中的标记物和标记物中的角点，根据角点在该图像中的坐标、角点在世界坐标系中的坐标、拍摄该图像的车载相机的内部参数，确定车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息；对于不同位置中的每个位置，根据所述车辆处于该位置时所述目标车载相机和所述基准相机的位置与姿态信息，确定所述车辆处于该位置时所述目标车载相机相对于所述基准相机的外部参数；根据各个角点的重投影误差，对所述外部参数进行调整，作为所述目标车载相机的外部参数。

在一些实施例中，所述根据各个角点的重投影误差，对所述外部参数进行调整，包括：从所述车辆处于不同位置时所述目标车载相机的外部参数中确定待迭代调整的外部参数；迭代调整所确定的外部参数，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，其中，所述重投影误差包括角点在所述目标车载相机所拍摄的图像中的坐标与该角点通过基准相机的姿态信息、目标车载相机的外部参数以及目标车载相机的内部参数投影到该图像中所形成的投影坐标之间的误差。

在一些实施例中，所述按照所确定的初始值，迭代调整外部参数，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，包括：迭代调整所述外部参数以及车辆处于不同位置时所述基准相机的各个位置与姿态信息，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，其中，所述重投影误差还包括角点在基准相机所拍摄的图像中的坐标与该角点在世界坐标系中的坐标通过基准相机的姿态信息以及基准相机的内部参数投影至该图像中所形成的投影坐标的误差。

在一些实施例中，所述从车辆处于不同位置时非基准相机的各个外部参数中确定待迭代的外部参数，包括：从非基准相机所拍摄的图像选择标记物的角点最多的图像；将拍摄所选择的图像时非基准相机所对应的外部参数设置为待迭代的外部参数。

在一些实施例中，所述标记物集合中的标记物分别设置在至少三个墙面上。

在一些实施例中，所述图像集合中的图像是车载相机面对所述至少三个墙面中两个墙面的夹角进行拍摄而成的。

在一些实施例中，所述图像集合是通过控制所述车辆前进或转向而使车辆处于不同位置时使用所述目标车载相机和基准相机分别进行拍摄所生成的。

在一些实施例中，所述标记物集合中标记物的角点以及角点在世界坐标系的坐标是通过以下步骤标记的：通过三维扫描仪对所述标记物集合进行扫描，得到所述标记物集合的三维点云数据；分析所述三维点云数据，确定各个标记物中的角点以及角点在世界坐标系的世界坐标。

第二方面，本申请提供了用于获取车载相机的外部参数的装置，该装置包括：获取单元，用于获取车辆处于不同位置时分别使用所述车辆上的目标车载相机和基准相机对预设的标记物集合进行拍摄所生成的图像集合，其中，目标车载相机是待获取相对于基准相机的外部参数的非基准相机，所述标记物集合中的每个标记物预先标记出至少一个角点以及所述至少一个角点中的每个角点在世界坐标系的坐标；识别单元，用于对于所述图像集合中的每个图像，识别出该图像中的标记物和标记物中的角点，根据角点在该图像中的坐标、角点在世界坐标系中的坐标、拍摄该图像的车载相机的内部参数，确定车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息；确定单元，用于对于不同位置中的每个位置，根据所述车辆处于该位置时所述目标车载相机和所述基准相机的位置与姿态信息，确定所述车辆处于该位置时所述目标车载相机相对于所述基准相机的外部参数；调整单元，用于根据各个角点的重投影误差，对所述外部参数进行调整，作为所述目标车载相机的外部参数。

在一些实施例中，所述调整单元，包括：确定子单元，用于从所述车辆处于不同位置时所述目标车载相机的外部参数中确定待迭代调整的外部参数；迭代调整子单元，用于迭代调整所确定的外部参数，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，其中，所述重投影误差包括角点在所述目标车载相机所拍摄的图像中的坐标与该角点通过基准相机的姿态信息、目标车载相机的外部参数以及目标车载相机的内部参数投影到该图像中所形成的投影坐标之间的误差。

在一些实施例中，所述迭代调整子单元进一步用于：迭代调整所述外部参数以及车辆处于不同位置时所述基准相机的各个位置与姿态信息，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，其中，所述重投影误差还包括角点在基准相机所拍摄的图像中的坐标与该角点在世界坐标系中的坐标通过基准相机的姿态信息以及基准相机的内部参数投影至该图像中所形成的投影坐标的误差。

在一些实施例中，所述确定子单元进一步用于：从非基准相机所拍摄的图像选择标记物的角点最多的图像；将拍摄所选择的图像时非基准相机所对应的外部参数设置为待迭代的外部参数。

在一些实施例中，所述标记物集合中的标记物分别设置在至少三个墙面上。

在一些实施例中，所述图像集合中的图像是车载相机面对所述至少三个墙面中两个墙面的夹角进行拍摄而成的。

在一些实施例中，所述图像集合是通过控制所述车辆前进或转向而使车辆处于不同位置时使用所述目标车载相机和基准相机分别进行拍摄所生成的。

在一些实施例中，所述装置还包括标记单元，所述标记单元用于：通过三维扫描仪对所述标记物集合进行扫描，得到所述标记物集合的三维点云数据；分析所述三维点云数据，确定各个标记物中的角点以及角点在世界坐标系的世界坐标。

本申请提供的用于获取车载相机的外部参数的方法和装置，通过车辆处于不同位置所拍摄图像分别计算出每个位置时车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息，以确定车辆处于该位置时目标车载相机相对于基准相机的外部参数，最后使用角点的重投影误差对外部参数进行优化，得到优化后的外部参数。该方法可以同时对多个车载相机进行外部参数标定，且车辆处于不同位置所获取的数据对外部参数进行优化，保证了最终所获取的外部参数的精确性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请可以应用于其中的示例性系统架构图；

图2示出了根据本申请的用于获取车载相机的外部参数的方法的一个实施例的流程图；

图3示出了使用车载相机对标记物进行拍照的场景示意图；

图4示出了根据本申请的用于获取车载相机的外部参数的方法的又一个实施例的流程图；

图5示出了根据本申请的用于获取车载相机的外部参数的装置的一个实施例的结构示意图；

图6是适于用来实现本申请实施例的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出了可以应用本申请的用于获取车载相机的外部参数的方法和装置的实施例的示例性系统架构100。

如图1所示，系统架构100可以包括车辆101、网络102和服务器103。网络102用以在车辆101的车载电子设备和服务器103之间提供传输链路的介质。网络103可以包括各种连接类型，例如有线、无线传输链路或者光纤电缆等等。

车辆101上可以安装有车载电子设备(未示出)，该车载设备可以利用车辆上安装的车辆视觉系统采集各种数据，所安装的车辆视觉系统可以包括车载相机等器件。其中，车载相机可以包括坐标系作为参考坐标系的基准相机以及待标定外部参数的其他车载相机。车辆101可以通过车载电子设备将计算机视觉系统采集到的数据通过网路102传输到服务器103，也可以通过网路102从服务器103获取需要的数据进行处理。

服务器103可以是提供各种服务的服务器，例如对车辆101的车载电子设备提供服务的后台服务器。服务器103可以对接收到的图像数据进行处理，并将处理结果(例如外部参数)反馈给车载设备，也可以根据车载设备所发送的数据请求将所需要的数据传输给车载设备，以便车载设备进行后续处理。

应该理解，图1中的车辆、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的车辆、网络和服务器。

需要说明的是，本申请实施例所提供的用于获取车载相机的外部参数的方法可以由图1中的服务器103执行，也可以由车辆101上的车载电子设备执行，还可以由车载电子设备和服务器103共同执行；相应地，用于获取车载相机的外部参数的装置可以设置于服务器103中，也可以设置于车辆101的车载电子设备中，还可以在车载电子设备和服务器103分别设置各个单元。

请参考图2，其示出了根据本申请的用于获取车载相机的外部参数的方法的一个实施例的流程200。该方法包括以下步骤：

步骤201，获取车辆处于不同位置时分别使用车辆上的目标车载相机和基准相机对预设的标记物集合进行拍摄所生成的图像集合。

在本实施例中，用于获取车载相机的外部参数的方法执行于其上的设备(例如图1中车辆101上的车载电子设备或服务器103)可以先获取车辆处于不同位置时分别使用车辆上的车载相机对预设的标记物集合进行拍摄所生成的图像集合。其中，车载相机包括坐标系作为参考坐标系的基准相机以及待标定外部参数的目标车载相机。

该图像集合可以是通过车辆上的车载相机进行拍摄而获取到的。具体的采集步骤可以包括以下过程：首先，将供相机进行图像拍摄的标记物集合布置好位置。其中，标记物预先标记出至少一个角点，并且该每个角点预先标记出在世界坐标系的坐标。其次，在车辆静止于某一位置时，使用车辆上的车载相机对标记物集合进行图像拍摄。在采集图像时，车载相机可以对着标记物集合中的一部分标记物进行拍摄。之后，不断调整车辆的位置并在不同位置使用相机对标记物进行图像拍摄，直到位置调整次数达到设定次数。可选的，每个标记物可以包括4个角点，上述设定次数不小于20。

在本实施例的一些可选实现方式中，上述标记物集合中的标记物分别设置在至少三个墙面上。其中，该至少三个墙面通常可以在天花板、地面以及除天花板、地面外的其他墙面中选取。可选的，每个墙面上设置的标记物不小于100个。

图3示出了车载相机在一个位置对标记物进行拍照的场景示意图300。其中，车辆301上包括有基准相机302以及待标定外部参数的目标相机303。其中，墙面304、305、306上分别设置有标记物。在车辆301处于不同位置时，可以使用基准相机302和目标相机303对着墙面拍摄，从而采集到标记物的图像。

在本实施例的一些可选实现方式中，上述图像集合中的图像是车载相机面对至少三个墙面中两个墙面的夹角进行拍摄而成的。在该实现方式中，车载相机可以对至少三个墙面中两个墙面的夹角进行拍摄而采集标记物的图像。需要说明的是，这里的两个墙角仅为对最小数量的限制，实践中也可以对三个墙角的夹角进行拍摄而采集图像。可选的，上述图像集合中每个图像所拍摄到的标记物的数量可以大于或等于10。

在本实施例的一些可选实现方式中，上述图像集合是通过控制车辆前进或转向而使车辆处于不同位置时使用目标车载相机和基准相机分别进行拍摄所生成的。在该实现方式中，车辆可以在驾驶员或自动控制系统的控制下前进或转向而处于不同的位置，从而使得车辆上的车载相机可以在车辆处于不同位置时分别对标记物进行拍摄而生成图像。可选的，在控制车辆前进或转向对车辆进行位置调整时，可以在车辆处于静止状态达到设定时间后再使用目标车载相机和基准相机进行图像拍摄，以保证相机的成像质量达到一个较高的级别，以便于后续过程中能识别出尽可能多的标记物。

步骤202，对于图像集合中的每个图像，识别出该图像中的标记物和标记物中的角点，根据角点在该图像中的坐标、角点在世界坐标系中的坐标、拍摄该图像的车载相机的内部参数，确定车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息。

在本实施例中，基于步骤201所获取图像集合中的每个图像，电子设备可以对其进行图像识别处理。该图像识别处理可以以如下方式执行：首先，识别出图像中的标记物，并检测出各个标记物上的角点，在检测角点时即可确定角点在图像中的坐标；之后，根据角点在图像中的坐标、角点在世界坐标系中的坐标以及拍摄该图像的车载相机的内部参数，确定车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息。其中，车载相机的内部参数可以是预先获取的，获取的方式可以是从相机厂商提供的相机信息中获取，也可以是用张正友标定法或其他方式预先标定。在根据角点在图像中的坐标、角点在世界坐标系中的坐标以及拍摄该图像的车载相机的内部参数计算车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息时，可以采用PnP(透视n点定位)算法求取，具体算法这里不再赘述。

步骤203，对于不同位置中的每个位置，根据车辆处于该位置时目标车载相机和基准相机的位置与姿态信息，确定车辆处于该位置时目标车载相机相对于基准相机的外部参数。

在本实施例中，电子设备可以针对不同位置中的每个位置，根据车辆处于该位置时目标车载相机和基准相机的位置与姿态信息，确定车辆处于该位置时目标车载相机相对于基准相机的外部参数。实践中，将目标车载相机和基准相机的位置与姿态信息的值进行相除即可得到。

步骤204，根据各个角点的重投影误差，对外部参数进行调整，作为目标车载相机的外部参数。

在本实施例中，电子设备可以将基于步骤203所得到的外部参数作为初始值，并根据各个角点的重投影误差对外部参数进行调整，最终得到目标车载相机的外部参数。

在本实施例的一些可选实现方式中，步骤204可以包括：从车辆处于不同位置时目标车载相机的外部参数中确定待迭代调整的外部参数；迭代调整所确定的外部参数，以使各个角点的重投影误差之和达到最小。

在本实施例的一些可选实现方式中，上述从车辆处于不同位置时非基准相机的各个外部参数中确定待迭代的外部参数，包括：从非基准相机所拍摄的图像选择标记物的角点最多的图像；将拍摄所选择的图像时非基准相机所对应的外部参数设置为待迭代的外部参数。在该实现方式中，将角点最多的图像所获得的外部参数作为初始外部参数，以用作后续迭代调整的初始值。

在本实施例中，通过车辆处于不同位置所拍摄图像分别计算出每个位置时车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息，以确定车辆处于该位置时目标车载相机相对于基准相机的外部参数，最后使用角点的重投影误差对外部参数进行优化，得到优化后的外部参数。该方法可以同时对多个车载相机进行外部参数标定，且车辆处于不同位置所获取的数据对外部参数进行优化，保证了最终所获取的外部参数的精确性。

请参考图4，其示出了本申请中的用于获取车载相机的外部参数的方法的又一个实施例的示例性流程图。

步骤401，获取车辆处于不同位置时分别使用车辆上的目标车载相机和基准相机对预设的标记物集合进行拍摄所生成的图像集合。

在本实施例中，步骤401的具体处理可以参考图2对应实施例的步骤201，这里不再赘述。

步骤402，对于图像集合中的每个图像，识别出该图像中的标记物和标记物中的角点，根据角点在该图像中的坐标、角点在世界坐标系中的坐标、拍摄该图像的车载相机的内部参数，确定车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息。

在本实施例中，步骤402的具体处理可以参考图2对应实施例的步骤202，这里不再赘述。

步骤403，对于不同位置中的每个位置，根据车辆处于该位置时目标车载相机和基准相机的位置与姿态信息，确定车辆处于该位置时目标车载相机相对于基准相机的外部参数。

在本实施例中，步骤403的具体处理可以参考图2对应实施例的步骤203，这里不再赘述。

步骤404，从车辆处于不同位置时目标车载相机的外部参数中确定待迭代调整的外部参数。

在本实施例中，基于步骤403中所得到的、在车辆位于各个位置时目标车载相机的外部参数，电子设备可以从中选出一个位置对应的外部参数作为后续迭代调整处理过程中外部参数的初始值。

步骤405，迭代调整外部参数以及车辆处于不同位置时基准相机的各个位置与姿态信息，以使各个角点的重投影误差之和达到最小。

在本实施例中，基于步骤404所确定的外部参数以及步骤403中车辆处于不同位置时基准相机的各个位置与姿态信息，电子设备可以同时迭代调整外部参数以及车辆处于不同位置时基准相机的各个位置与姿态信息，以使各个角点的重投影误差之和达到最小。

在本实施例的一些可选实现方式中，上述标记物集合中标记物的角点以及角点在世界坐标系的坐标是通过以下步骤标记的：首先，通过三维扫描仪对标记物集合进行扫描，得到标记物集合的三维点云数据；之后，分析三维点云数据，确定各个标记物中的角点以及角点在世界坐标系的世界坐标。可选的，上述标记物可选用Apriltags标靶。Apriltags标靶不需要特殊材料，只要用普通打印机打印到普通打印纸上后贴上墙上即可使用。使用三维扫描仪扫描出该标靶的三维点云数据，并对三维点云数据进行分析，计算出其精确的三维位置、方向、标靶的标识以及标靶中各个角点的标识。该实现方式使得对标记物中角点在世界坐标系的坐标可以通过自动方式进行标注，所使用的人力成本大大低于现有技术。

从图4中可以看出，本实施例中的方法的流程400突出了对外部参数以及基准相机的各个位置与姿态信息同时进行迭代优化的过程，进一步提高了标定结果的精确性。

请参考图5，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种用于装置的一个实施例，该实施例与图2所示的方法实施例相对应。

如图5所示，本实施例的用于获取车载相机的外部参数的装置500包括：获取单元501，识别单元502，确定单元503和调整单元504。其中，获取单元501用于获取车辆处于不同位置时分别使用车辆上的目标车载相机和基准相机对预设的标记物集合进行拍摄所生成的图像集合，其中，目标车载相机是待获取相对于基准相机的外部参数的非基准相机，标记物集合中的每个标记物预先标记出至少一个角点以及至少一个角点中的每个角点在世界坐标系的坐标；识别单元502用于对于图像集合中的每个图像，识别出该图像中的标记物和标记物中的角点，根据角点在该图像中的坐标、角点在世界坐标系中的坐标、拍摄该图像的车载相机的内部参数，确定车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息；确定单元503用于对于不同位置中的每个位置，根据车辆处于该位置时目标车载相机和基准相机的位置与姿态信息，确定车辆处于该位置时目标车载相机相对于基准相机的外部参数；调整单元504用于根据各个角点的重投影误差，对外部参数进行调整，作为目标车载相机的外部参数。

在本实施例中，获取单元501，识别单元502，确定单元503和调整单元504的具体处理可以分别参考图2对应实施例的步骤201、步骤202、步骤203和步骤204，这里不再赘述。

在本实施例的一些可选的实现方式中，调整单元504，包括：确定子单元(未示出)，用于从车辆处于不同位置时目标车载相机的外部参数中确定待迭代调整的外部参数；迭代调整子单元(未示出)，用于迭代调整所确定的外部参数，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，其中，重投影误差包括角点在目标车载相机所拍摄的图像中的坐标与该角点通过基准相机的姿态信息、目标车载相机的外部参数以及目标车载相机的内部参数投影到该图像中所形成的投影坐标之间的误差。该实现方式的具体处理可以参考图2对应实施例中相应的实现方式。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述迭代调整子单元进一步用于：迭代调整外部参数以及车辆处于不同位置时基准相机的各个位置与姿态信息，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，其中，重投影误差还包括角点在基准相机所拍摄的图像中的坐标与该角点在世界坐标系中的坐标通过基准相机的姿态信息以及基准相机的内部参数投影至该图像中所形成的投影坐标的误差。该实现方式的具体处理可以参考图4对应实施例中相应的步骤，这里不再赘述。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述确定子单元进一步用于：从非基准相机所拍摄的图像选择标记物的角点最多的图像；将拍摄所选择的图像时非基准相机所对应的外部参数设置为待迭代的外部参数。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述标记物集合中的标记物分别设置在至少三个墙面上。

在本实施例的一些可选实现方式中，上述图像集合中的图像是车载相机面对至少三个墙面中两个墙面的夹角进行拍摄而成的。

在本实施例的一些可选实现方式中，上述图像集合是通过控制车辆前进或转向而使车辆处于不同位置时使用目标车载相机和基准相机分别进行拍摄所生成的。

在本实施例的一些可选实现方式中，装置500还包括标记单元(未示出)，该标记单元用于：通过三维扫描仪对标记物集合进行扫描，得到标记物集合的三维点云数据；分析三维点云数据，确定各个标记物中的角点以及角点在世界坐标系的世界坐标。

图6示出了适于用来实现本申请实施例的用于获取车载相机的外部参数的装置的计算机系统的结构示意图。

如图6所示，计算机系统600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM 602以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

作为另一方面，本申请还提供了一种非易失性计算机存储介质，该非易失性计算机存储介质可以是上述实施例中所述设备中所包含的非易失性计算机存储介质；也可以是单独存在，未装配入终端中的非易失性计算机存储介质。上述非易失性计算机存储介质存储有一个或者多个程序，当所述一个或者多个程序被一个设备执行时，使得所述设备：获取车辆处于不同位置时分别使用所述车辆上的目标车载相机和基准相机对预设的标记物集合进行拍摄所生成的图像集合，其中，目标车载相机是待获取相对于基准相机的外部参数的非基准相机，所述标记物集合中的每个标记物预先标记出至少一个角点以及所述至少一个角点中的每个角点在世界坐标系的坐标；对于所述图像集合中的每个图像，识别出该图像中的标记物和标记物中的角点，根据角点在该图像中的坐标、角点在世界坐标系中的坐标、拍摄该图像的车载相机的内部参数，确定车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息；对于不同位置中的每个位置，根据所述车辆处于该位置时所述目标车载相机和所述基准相机的位置与姿态信息，确定所述车辆处于该位置时所述目标车载相机相对于所述基准相机的外部参数；根据各个角点的重投影误差，对所述外部参数进行调整，作为所述目标车载相机的外部参数。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (16)

1.一种用于获取车载相机的外部参数的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取车辆处于不同位置时分别使用所述车辆上的目标车载相机和基准相机对预设的标记物集合进行拍摄所生成的图像集合，其中，目标车载相机是待获取相对于基准相机的外部参数的非基准相机，所述标记物集合中的每个标记物预先标记出至少一个角点以及所述至少一个角点中的每个角点在世界坐标系的坐标；

对于所述图像集合中的每个图像，识别出该图像中的标记物和标记物中的角点，根据角点在该图像中的坐标、角点在世界坐标系中的坐标、拍摄该图像的车载相机的内部参数，确定车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息；

对于不同位置中的每个位置，根据所述车辆处于该位置时所述目标车载相机和所述基准相机的位置与姿态信息，确定所述车辆处于该位置时所述目标车载相机相对于所述基准相机的外部参数；

根据各个角点的重投影误差，对所述外部参数进行调整，作为所述目标车载相机的外部参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各个角点的重投影误差，对所述外部参数进行调整，包括：

从所述车辆处于不同位置时所述目标车载相机的外部参数中确定待迭代调整的外部参数；

迭代调整所确定的外部参数，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，其中，所述重投影误差包括角点在所述目标车载相机所拍摄的图像中的坐标与该角点通过基准相机的姿态信息、目标车载相机的外部参数以及目标车载相机的内部参数投影到该图像中所形成的投影坐标之间的误差。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照所确定的初始值，迭代调整外部参数，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，包括：

迭代调整所述外部参数以及车辆处于不同位置时所述基准相机的各个位置与姿态信息，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，其中，所述重投影误差还包括角点在基准相机所拍摄的图像中的坐标与该角点在世界坐标系中的坐标通过基准相机的姿态信息以及基准相机的内部参数投影至该图像中所形成的投影坐标的误差。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从车辆处于不同位置时非基准相机的各个外部参数中确定待迭代的外部参数，包括：

从非基准相机所拍摄的图像选择标记物的角点最多的图像；

将拍摄所选择的图像时非基准相机所对应的外部参数设置为待迭代的外部参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标记物集合中的标记物分别设置在至少三个墙面上。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述图像集合中的图像是车载相机面对所述至少三个墙面中两个墙面的夹角进行拍摄而成的。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像集合是通过控制所述车辆前进或转向而使车辆处于不同位置时使用所述目标车载相机和基准相机分别进行拍摄所生成的。

8.根据权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，所述标记物集合中标记物的角点以及角点在世界坐标系的坐标是通过以下步骤标记的：

通过三维扫描仪对所述标记物集合进行扫描，得到所述标记物集合的三维点云数据；

分析所述三维点云数据，确定各个标记物中的角点以及角点在世界坐标系的世界坐标。

9.一种用于获取车载相机的外部参数的装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取车辆处于不同位置时分别使用所述车辆上的目标车载相机和基准相机对预设的标记物集合进行拍摄所生成的图像集合，其中，目标车载相机是待获取相对于基准相机的外部参数的非基准相机，所述标记物集合中的每个标记物预先标记出至少一个角点以及所述至少一个角点中的每个角点在世界坐标系的坐标；

识别单元，用于对于所述图像集合中的每个图像，识别出该图像中的标记物和标记物中的角点，根据角点在该图像中的坐标、角点在世界坐标系中的坐标、拍摄该图像的车载相机的内部参数，确定车载相机在拍摄该图像时的位置与姿态信息；

确定单元，用于对于不同位置中的每个位置，根据所述车辆处于该位置时所述目标车载相机和所述基准相机的位置与姿态信息，确定所述车辆处于该位置时所述目标车载相机相对于所述基准相机的外部参数；

调整单元，用于根据各个角点的重投影误差，对所述外部参数进行调整，作为所述目标车载相机的外部参数。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调整单元，包括：

确定子单元，用于从所述车辆处于不同位置时所述目标车载相机的外部参数中确定待迭代调整的外部参数；

迭代调整子单元，用于迭代调整所确定的外部参数，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，其中，所述重投影误差包括角点在所述目标车载相机所拍摄的图像中的坐标与该角点通过基准相机的姿态信息、目标车载相机的外部参数以及目标车载相机的内部参数投影到该图像中所形成的投影坐标之间的误差。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述迭代调整子单元进一步用于：

迭代调整所述外部参数以及车辆处于不同位置时所述基准相机的各个位置与姿态信息，以使各个角点的重投影误差之和达到最小，其中，所述重投影误差还包括角点在基准相机所拍摄的图像中的坐标与该角点在世界坐标系中的坐标通过基准相机的姿态信息以及基准相机的内部参数投影至该图像中所形成的投影坐标的误差。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定子单元进一步用于：

从非基准相机所拍摄的图像选择标记物的角点最多的图像；

将拍摄所选择的图像时非基准相机所对应的外部参数设置为待迭代的外部参数。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述标记物集合中的标记物分别设置在至少三个墙面上。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述图像集合中的图像是车载相机面对所述至少三个墙面中两个墙面的夹角进行拍摄而成的。

15.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述图像集合是通过控制所述车辆前进或转向而使车辆处于不同位置时使用所述目标车载相机和基准相机分别进行拍摄所生成的。

16.根据权利要求9-15之一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括标记单元，所述标记单元用于：

通过三维扫描仪对所述标记物集合进行扫描，得到所述标记物集合的三维点云数据；

分析所述三维点云数据，确定各个标记物中的角点以及角点在世界坐标系的世界坐标。