CN114332142A - 车载相机的外参标定方法、设备、系统及介质 - Google Patents

车载相机的外参标定方法、设备、系统及介质 Download PDF

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CN114332142A CN202111578105.1A CN202111578105A CN114332142A CN 114332142 A CN114332142 A CN 114332142A CN 202111578105 A CN202111578105 A CN 202111578105A CN 114332142 A CN114332142 A CN 114332142A
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Abstract

本发明公开了一种车载相机的外参标定方法、设备、系统及介质，该方法包括：通过车辆投影具有多个角点的标定图像，得到投影图像；通过所述车辆的车载相机拍摄所述投影图像，得到拍摄图像；分别对所述投影图像和所述拍摄图像进行角点检测，得到每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标和在图像坐标系下的第二坐标；根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、预先获取的所述车载相机的内参、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，获得所述车载相机的外参；采用本发明能够不限地点地利用车载投影灯进行车载相机的外参标定，且无需使用其他辅助工具，提高了标定的便捷性和效率。

Description

车载相机的外参标定方法、设备、系统及介质
技术领域
本发明涉及相机标定技术领域，尤其涉及一种车载相机的外参标定方法、设备、系统及介质。
背景技术
随着科学技术的发展，越来越多车辆上安装有车载相机，车载相机对车辆辅助驾驶和自动驾驶具有重要作用，辅助驾驶和自动驾驶需要车载相机采集周围交通环境，因此对车载相机进行准确的标定是十分重要的。目前，车载相机的外参标定主要是通过在特定的位置设置特定的标定布实现，操作过程不够便捷，效率较差。
发明内容
本发明实施例提供一种车载相机的外参标定方法、设备、系统及介质，能够不限地点地利用车辆投影进行车载相机的外参标定，且无需使用其他辅助工具，提高了标定的便捷性和效率。
第一方面，本实施例提供一种车载相机的外参标定方法，包括：
通过车辆投影具有多个角点的标定图像，得到投影图像；
通过所述车辆的车载相机拍摄所述投影图像，得到拍摄图像；
分别对所述投影图像和所述拍摄图像进行角点检测，得到每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标和在图像坐标系下的第二坐标；
根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、预先获取的所述车载相机的内参、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，获得所述车载相机的外参；其中，所述变换关系用于指示所述图像坐标系下的坐标与所述世界坐标系下的坐标、相机的内参和外参之间的对应关系。
作为上述方案的改进，通过所述车辆的投影灯投影所述标定图像；
通过以下方式获取每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标：
根据预先获取的所述投影灯的内外参数和每个所述角点在所述标定图像中的第三坐标，确定所述投影图像中的每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标。
作为上述方案的改进，所述根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、预先获取的所述车载相机的内参、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，获得所述车载相机的外参，具体包括：
根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，求解所述车载相机的内参矩阵和外参矩阵的乘积；
根据预先获取的所述车载相机的内参，获得所述车载相机的内参矩阵；
根据所述乘积和所述车载相机的内参矩阵，获得所述车载相机的外参。
作为上述方案的改进，所述车载相机的外参包括所述相机坐标系与所述世界坐标系之间的旋转矩阵R和平移向量t；
所述乘积表示为：
Figure BDA0003425286140000021
则
Figure BDA0003425286140000022
其中，K1为所述车载相机的内参矩阵。
作为上述方案的改进，所述变换关系的建立方式具体为：
建立所述世界坐标系到相机坐标系的第一变换关系；其中，所述第一变换关系用于指示所述相机坐标系下的坐标、所述世界坐标系下的坐标和相机的外参之间的对应关系；
建立所述相机坐标系到所述图像坐标系的第二变换关系；其中，所述第二变换关系用于指示所述相机坐标系下的坐标、所述图像坐标系下的坐标和相机的内参之间的对应关系；
根据所述第一变换关系和所述第二变换关系，建立所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系。
作为上述方案的改进，所述变换关系表示为：
Figure BDA0003425286140000031
其中，z是尺度因子；(u,v)为所述图像坐标系中的坐标；dx、dy、f、u0和v0属于相机的内参，dx和dy分别为相机感光传感器中单个像素的宽和高，f为像距，(u0,v0)为光心投影到所述图像坐标系的坐标；R和t属于相机的外参，R和t分别为所述相机坐标系与所述世界坐标系之间的旋转矩阵和平移向量；(Xw,Yw,Zw)为所述世界坐标系下的坐标。
第二方面，本实施例提供一种车载相机的外参标定设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中任意一项所述的车载相机的外参标定方法。
第三方面，本实施例提供一种车载相机的外参标定系统，包括：投影灯、车载相机和第二方面所述的外参标定设备。
第四方面，本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行第一方面中任意一项所述的车载相机的外参标定方法。
与现有技术相比，本实施例提供的车载相机的外参标定方法、设备、系统及介质，通过车辆投影具有多个角点的标定图像得到投影图像，再通过车辆的车载相机拍摄投影图像得到拍摄图像，并分别对投影图像和拍摄图像进行角点检测，得到每个角点在世界坐标系下的第一坐标和在图像坐标系下的第二坐标，然后根据预先建立的世界坐标系到图像坐标系的变换关系、预先获取的车载相机的内参、每个角点的第一坐标和第二坐标，获得车载相机的外参，实现了不限地点地利用车辆投影进行车载相机的外参标定，且无需使用其他辅助工具，提高了标定的便捷性和效率。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种车载相机的外参标定方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种车载相机的外参标定方法的具体应用示意图；
图3是本发明一实施例提供的一种车载相机的外参标定方法中的拍摄图像的示意图；
图4是本发明一实施例提供的一种车载相机的外参标定方法中的相机坐标系的示意图；
图5是本发明一实施例提供的一种车载相机的外参标定方法中的车载相机的成像模型示意图；
图6是本发明一实施例提供的一种车载相机的外参标定装置的结构示意图；
图7是本发明一实施例提供的一种车载相机的外参标定设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明一实施例提供的一种车载相机的外参标定方法的流程示意图。
本实施例提供的车载相机的外参标定方法，包括：
S11、通过车辆投影具有多个角点的标定图像，得到投影图像；
S12、通过所述车辆的车载相机拍摄所述投影图像，得到拍摄图像；
S13、分别对所述投影图像和所述拍摄图像进行角点检测，得到每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标和在图像坐标系下的第二坐标；
S14、根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、预先获取的所述车载相机的内参、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，获得所述车载相机的外参；其中，所述变换关系用于指示所述图像坐标系下的坐标与所述世界坐标系下的坐标、相机的内参和外参之间的对应关系。
需要说明的是，由于相机的外参标定是依靠世界坐标系与图像坐标系之间的转换原理来实现的，因此需要提供在世界坐标系下具有精确坐标的参照物，现有技术是通过在特定的位置设置特定的标定布来确定坐标，而本实施例是通过车载投影灯的投影图像来提供参照物，并且通过角点检测确定投影图像上各角点的坐标，实现了不限地点地进行车载相机的外参标定，且无需使用其他辅助工具，提高了标定的便捷性和效率。
在本实施例中，可以是通过车载投影仪投影标定图像，也可以是通过投影灯投影标定图像，在此不做限定。
在一个具体的实施方式中，如图2和3所示，所述标定图像可以是由两个矩形组成，则标定图像、投影图像和拍摄图像上均具有8个角点。其中，各坐标系的设定如下：世界坐标系为车身坐标系，其原点Ow为车辆后轴中心接地点，XYZ轴分别为Xw、Yw和Zw；相机坐标系的原点Oc为车载相机的所在点，相机坐标系的XYZ轴分别为Xc、Yc和Zc；图像坐标系的原点为图像的左上角顶点，水平向右是u轴，垂直向下是v轴。在具体实施时，预先建立世界坐标系到图像坐标系的变换关系，并标定得到车载相机的内参；通过车辆投影该具有8个角点的标定图像至地面上，得到投影图像，并对投影图像进行角点检测，得到每个角点在世界坐标系下的第一坐标，分别为:P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2),P3(x3,y3,z3),P4(x4,y4,z4),P5(x5,y5,z5),P6(x6,y6,z6),P7(x7,y7,z7),P8(x8,y8,z8)；通过车辆的车载相机拍摄投影图像，得到拍摄图像，并对拍摄图像进行角点检测，得到拍摄图像中的每个角点在图像坐标系下的第二坐标，分别为:Pi1(u1,v),Pi2(u2,v2),Pi3(u3,v3),Pi4(u4,v4),Pi5(u5,v5),Pi6(u6,v6),Pi7(u7,v7),Pi8(u8,v8)；根据变换关系、车载相机的内参、8个角点的第一坐标和第二坐标，即可求解得到车载相机的外参。
作为其中一个可选的实施例，通过所述车辆的投影灯投影所述标定图像；
通过以下方式获取每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标：
根据预先获取的所述投影灯的内外参数和每个所述角点在所述标定图像中的第三坐标，确定所述投影图像中的每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标。
需要说明的是，根据投影灯的内外参数可以实现从图像坐标系到世界坐标系的转换，因此，通过预先标定好的投影灯投影标定图像，并根据投影灯的内外参数和每个角点在标定图像中的第三坐标，可以变换得到每个角点的第一坐标。
优选地，该投影灯为安装在车头的前投影灯。
作为其中一个可选的实施例，所述根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、预先获取的所述车载相机的内参、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，获得所述车载相机的外参，具体包括：
S141、根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，求解所述车载相机的内参矩阵和外参矩阵的乘积；
S142、根据预先获取的所述车载相机的内参，获得所述车载相机的内参矩阵；
S143、根据所述乘积和所述车载相机的内参矩阵，获得所述车载相机的外参。
在本实施例中，车载相机的内参矩阵为
Figure BDA0003425286140000061
dy、f、u0和v0属于相机的内参，dx和dy分别表示相机感光传感器中单个像素的实际宽和高，f为像距，(u0,v0)为光心投影到所述图像坐标系的坐标；车载相机的外参矩阵为
Figure BDA0003425286140000071
，R和t属于相机的外参，R和t分别为所述相机坐标系与所述世界坐标系之间的旋转矩阵和平移向量。需要说明的是，世界坐标系到图像坐标系的转换是通过内参矩阵和外参矩阵的乘积来实现的，从而根据多个角点在世界坐标系下的第一坐标和图像坐标系下的第二坐标，即可代入变换关系中求解得到内参矩阵和外参矩阵的乘积，进一步地，由于车载相机的内参为已知参数，因此，根据内参和乘积即可求得外参。
需要说明的是，如图4和图5所示，在车身坐标系中，相机外参姿态用6个自由度表示，包括：坐标位置：X坐标、Y坐标和Z坐标；旋转角度：俯仰角(pitch angle)、偏航角(yawangle)和滚动角(rolling angle)，具体是通过旋转矩阵R和平移矩阵t完成从相机坐标系到世界坐标系的变换，因此，本实施例所求解的车载相机的外参包括相机坐标系与所述世界坐标系之间的旋转矩阵R和平移向量t；
所述乘积表示为：
Figure BDA0003425286140000072
则
Figure BDA0003425286140000073
其中，K1为所述车载相机的内参矩阵。
需要说明的是，f11至f34为内参矩阵和外参矩阵相乘后的得到矩阵中的各个元素，在此不展开说明。K1 -1指的是内参矩阵的逆矩阵。
具体地，所述变换关系表示为：
Figure BDA0003425286140000074
其中，z是尺度因子；(u,v)为所述图像坐标系中的坐标；dx、dy、f、u0和v0属于相机的内参，dx和dy分别为相机感光传感器中单个像素的宽和高，f为像距，(u0,v0)为光心投影到所述图像坐标系的坐标；R和t属于相机的外参，R和t分别为所述相机坐标系与所述世界坐标系之间的旋转矩阵和平移向量；(Xw,Yw,Zw)为所述世界坐标系下的坐标。
结合上述实施例，所述根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，求解所述车载相机的内参矩阵和外参矩阵的乘积，包括：
对所述变换关系进行化简，得到化简后的变换关系；其中，所述化简后的变换关系表示为
Figure BDA0003425286140000081
将每个所述角点的第一坐标和第二坐标代入所述化简后的变换关系中，得到代入坐标后的公式；其中，所述代入坐标后的公式表示为
Figure BDA0003425286140000082
N为所述角点的个数；
根据直线线性变换法对所述代入坐标后的公式进行计算，求解得到所述车载相机的内参矩阵和外参矩阵的乘积。
作为其中一个可选的实施例，所述变换关系的建立方式具体为：
建立所述世界坐标系到相机坐标系的第一变换关系；其中，所述第一变换关系用于指示所述相机坐标系下的坐标、所述世界坐标系下的坐标和相机的外参之间的对应关系；
建立所述相机坐标系到所述图像坐标系的第二变换关系；其中，所述第二变换关系用于指示所述相机坐标系下的坐标、所述图像坐标系下的坐标和相机的内参之间的对应关系；
根据所述第一变换关系和所述第二变换关系，建立所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系。
具体地，第一变换关系表示为：
Figure BDA0003425286140000091
第二变换关系表示为：
Figure BDA0003425286140000092
其中，M1称为相机的外参矩阵，(Xw,Yw,Zw,1)T为世界坐标系中的一点，(Xc,Yc,Zc,1)T为相机坐标系中的一点。
参见图6，是本发明一实施例提供的一种车载相机的外参标定装置的结构示意图。
本实施例提供一种车载相机的外参标定装置，包括：
图像投影模块11，用于通过车辆投影具有多个角点的标定图像，得到投影图像；
图像采集模块12，用于通过所述车辆的车载相机拍摄所述投影图像，得到拍摄图像；
角点检测模块13，用于分别对所述投影图像和所述拍摄图像进行角点检测，得到每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标和在图像坐标系下的第二坐标；
外参计算模块14，用于根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、预先获取的所述车载相机的内参、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，获得所述车载相机的外参；其中，所述变换关系用于指示所述图像坐标系下的坐标与所述世界坐标系下的坐标、相机的内参和外参之间的对应关系。
作为其中一个可选的实施例，通过所述车辆的投影灯投影所述标定图像；
通过以下方式获取每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标：
根据预先获取的所述投影灯的内外参数和每个所述角点在所述标定图像中的第三坐标，确定所述投影图像中的每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标。
作为其中一个可选的实施例，所述外参计算模块14具体用于：
根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，求解所述车载相机的内参矩阵和外参矩阵的乘积；
根据预先获取的所述车载相机的内参，获得所述车载相机的内参矩阵；
根据所述乘积和所述车载相机的内参矩阵，获得所述车载相机的外参。
进一步地，所述车载相机的外参包括所述相机坐标系与所述世界坐标系之间的旋转矩阵R和平移向量t；
所述乘积表示为：
Figure BDA0003425286140000101
则
Figure BDA0003425286140000102
其中，K1为所述车载相机的内参矩阵。
作为其中一个可选的实施例，所述变换关系的建立方式具体为：
建立所述世界坐标系到相机坐标系的第一变换关系；其中，所述第一变换关系用于指示所述相机坐标系下的坐标、所述世界坐标系下的坐标和相机的外参之间的对应关系；
建立所述相机坐标系到所述图像坐标系的第二变换关系；其中，所述第二变换关系用于指示所述相机坐标系下的坐标、所述图像坐标系下的坐标和相机的内参之间的对应关系；
根据所述第一变换关系和所述第二变换关系，建立所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系。
作为其中一个可选的实施例，所述变换关系表示为：
Figure BDA0003425286140000111
其中，z是尺度因子；(u,v)为所述图像坐标系中的坐标；dx、dy、f、u0和v0属于相机的内参，dx和dy分别为相机感光传感器中单个像素的宽和高，f为像距，(u0,v0)为光心投影到所述图像坐标系的坐标；R和t属于相机的外参，R和t分别为所述相机坐标系与所述世界坐标系之间的旋转矩阵和平移向量；(Xw,Yw,Zw)为所述世界坐标系下的坐标。
需要说明的是，本发明实施例的原理和技术效果与上述实施例所述的车载相机的标定方法相同，在此不在详细说明。
参见图7，是本发明一实施例提供的一种车载相机的标定设备的结构示意图。
本发明实施例提供一种车载相机的标定设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上实施例中任意一项所述的车载相机的标定方法。
图7中以一个处理器20为例；车载相机的标定设备中的处理器20和存储器21、可以通过总线或其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器20执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述车载相机的标定设备中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成图像投影模块，用于通过车辆投影具有多个角点的标定图像，得到投影图像；图像采集模块，用于通过所述车辆的车载相机拍摄所述投影图像，得到拍摄图像；角点检测模块，用于分别对所述投影图像和所述拍摄图像进行角点检测，得到每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标和在图像坐标系下的第二坐标；外参计算模块，用于根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、预先获取的所述车载相机的内参、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，获得所述车载相机的外参；其中，所述变换关系用于指示所述图像坐标系下的坐标与所述世界坐标系下的坐标、相机的内参和外参之间的对应关系。即上述实施例所述的车载相机的标定方法。
所述处理器20可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器21可用于存储所述计算机程序和/或模块，如本发明上述实施例中的车载相机的标定方法对应的程序指令/模块，所述处理器20通过运行或执行存储在所述存储器21内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器21内的数据，实现所述车载相机的标定设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器21可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器21可进一步包括相对于处理器20远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至车载相机的标定设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
需要说明的是，本发明实施例的原理和技术效果与上述实施例所述的车载相机的标定方法相同，在此不在详细说明。
本发明另一实施例提供了一种车载相机的外参标定系统，包括：投影灯、车载相机和如上实施例所述的外参标定设备。
本发明另一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上方法实施例中任意一项所述的车载相机的标定方法。
所述车载相机的标定方法，包括：
通过车辆投影具有多个角点的标定图像，得到投影图像；
通过所述车辆的车载相机拍摄所述投影图像，得到拍摄图像；
分别对所述投影图像和所述拍摄图像进行角点检测，得到每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标和在图像坐标系下的第二坐标；
根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、预先获取的所述车载相机的内参、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，获得所述车载相机的外参；其中，所述变换关系用于指示所述图像坐标系下的坐标与所述世界坐标系下的坐标、相机的内参和外参之间的对应关系。
当然,本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的车载相机的标定方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种车载相机的外参标定方法，其特征在于，包括：
通过车辆投影具有多个角点的标定图像，得到投影图像；
通过所述车辆的车载相机拍摄所述投影图像，得到拍摄图像；
分别对所述投影图像和所述拍摄图像进行角点检测，得到每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标和在图像坐标系下的第二坐标；
根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、预先获取的所述车载相机的内参、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，获得所述车载相机的外参；其中，所述变换关系用于指示所述图像坐标系下的坐标与所述世界坐标系下的坐标、相机的内参和外参之间的对应关系。
2.如权利要求1所述的车载相机的外参标定方法，其特征在于，通过所述车辆的投影灯投影所述标定图像；
通过以下方式获取每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标：
根据预先获取的所述投影灯的内外参数和每个所述角点在所述标定图像中的第三坐标，确定所述投影图像中的每个所述角点在世界坐标系下的第一坐标。
3.如权利要求1所述的车载相机的外参标定方法，其特征在于，所述根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、预先获取的所述车载相机的内参、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，获得所述车载相机的外参，具体包括：
根据预先建立的所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系、每个所述角点的第一坐标和第二坐标，求解所述车载相机的内参矩阵和外参矩阵的乘积；
根据预先获取的所述车载相机的内参，获得所述车载相机的内参矩阵；
根据所述乘积和所述车载相机的内参矩阵，获得所述车载相机的外参。
4.如权利要求3所述的车载相机的外参标定方法，其特征在于，所述车载相机的外参包括相机坐标系与所述世界坐标系之间的旋转矩阵R和平移向量t；
所述乘积表示为：
Figure FDA0003425286130000021
则
Figure FDA0003425286130000022
其中，K1为所述车载相机的内参矩阵。
5.如权利要求1所述的车载相机的外参标定方法，其特征在于，所述变换关系的建立方式具体为：
建立所述世界坐标系到相机坐标系的第一变换关系；其中，所述第一变换关系用于指示所述相机坐标系下的坐标、所述世界坐标系下的坐标和相机的外参之间的对应关系；
建立所述相机坐标系到所述图像坐标系的第二变换关系；其中，所述第二变换关系用于指示所述相机坐标系下的坐标、所述图像坐标系下的坐标和相机的内参之间的对应关系；
根据所述第一变换关系和所述第二变换关系，建立所述世界坐标系到所述图像坐标系的变换关系。
6.如权利要求1所述的车载相机的外参标定方法，其特征在于，所述变换关系表示为：
Figure FDA0003425286130000023
其中，z是尺度因子；(u,v)为所述图像坐标系中的坐标；dx、dy、f、u0和v0属于相机的内参，dx和dy分别为相机感光传感器中单个像素的宽和高，f为像距，(u0,v0)为光心投影到所述图像坐标系的坐标；R和t属于相机的外参，R和t分别为所述相机坐标系与所述世界坐标系之间的旋转矩阵和平移向量；(Xw,Yw,Zw)为所述世界坐标系下的坐标。
7.一种车载相机的外参标定设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的车载相机的外参标定方法。
8.一种车载相机的外参标定系统，其特征在于，包括：投影灯、车载相机和如权利要求7所述的外参标定设备。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至6中任意一项所述的车载相机的外参标定方法。
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WO2024077731A1 (zh) * 2022-10-14 2024-04-18 中公高科养护科技股份有限公司 一种用于路面检测的相机外参的修正方法、介质及系统

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