一种车道偏离预警系统的标定方法及其装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及图像及视频处理领域，尤其涉及一种车道偏离预警系统的标定方法及其装置，包括：1)使用一个黑白相间的棋盘格标定板，根据安装相机的车型确定棋盘格标定板的放置位置；2)图片进行预处理，提取棋盘格标定板上黑白相间处的端点作为特征点排序储存；3)将棋盘标定板往后平移，再次读取棋盘格标定板上特征点坐标后储存；4)根据两次读取的特征点信息进行一对一的配对拟合出直线，计算直线的相交点为消失点；5)根据消失点属性，标定出相机参数，获取图像坐标与路面坐标的映射关系。本发明的有益效果在于：本发明标定所需的场地要求低，只需5～10米的空旷地；本发明方法标定操作简单，只需将标定板平移一次，即可实现自动标定。
【专利说明】一种车道偏离预警系统的标定方法及其装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像及视频处理领域，尤其涉及一种车道偏离预警系统的标定方法及 其装置。
【背景技术】
[0002] 车道偏离预警需要得到当前车道线到车轮的距离。因此，需要知道图像中车道线 的坐标点在实际路面上的位置，才能得到相应的距离。所以，车道偏离预警的原理中涉及到 二维图像点集到三维场景的转换，即相机标定。
[0003] 目前，常见的相机标定方法可分为基于标定物法和基于道路场景法。基于标定物 法就是利用尺寸已知的标定工具，通过标定工具上相应点的实际三维坐标信息与其在图像 中投影位置之间的一一对应关系，建立起多元多次方程组以求解出两个坐标系之间的映射 关系。其中，Tasi两步法和张正友标定法应用较为广泛；基于道路场景法是指不需要借助 一些特殊的标定工具或利用场景中某些已知的三维信息，建立起像平面与实际坐标系的映 射关系。其中，基于运动目标标定法和基于透视投影原理标定法应用较多。
[0004] 但是，车道偏离预警系统需要同车厂的实际情况结合。在实际车厂里，给予标定操 作的场地是十分有限，而且要移动车辆也是相当的麻烦。因此，相机安装好后，在画面中能 看到的地面场景很少，而且地面上也没有明显的直线标记，故利用道路场景法进行标定会 失效；若在地面上放置相应的标定物进行标定，会因为成像的问题，造成标定物不明显，而 不能准确地获取角点信息，导致标定失败。
【发明内容】
[0005] 本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种车道偏离预警系统的标定方法 及其装置，可以较准确地实现相机安装参数的标定，且能不受标定场地的限制。
[0006] 本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种车道偏离预警系统的标定方法， 包括：
[0007] 1)使用一个黑白相间的棋盘格标定板，根据安装相机的车型及相机安装位置，确 定棋盘格标定板的放置位置；
[0008] 2)相机采集图片，对图片进行预处理，提取棋盘格标定板上黑白相间处的端点作 为特征点，将读取到的特征点坐标进行从上往下从左往右的排序储存；
[0009] 3)将棋盘格标定板往后平移，再次读取棋盘格标定板上特征点坐标后储存；
[0010] 4)根据两次读取的特征点信息进行一对一的配对，根据配对结果拟合出直线，计 算直线的相交点为消失点；
[0011] 5)根据消失点属性，标定出相机参数，获取图像坐标与路面坐标的映射关系。
[0012] 作为优选，所述棋盘格标定板为五行四列的黑白相间棋盘格标定板。
[0013] 作为优选，所述棋盘格标定板的放置位置在于：在距离车头[0, 0. 5m]之间放置棋 盘格标定板，要求棋盘格标定板与相机沿伸直线L的夹角在[0, 0. 5° ]之间，棋盘格标定板 面朝镜头方向；且当相机安装高度在2米以内，则将杆子的高度固定在[lm，1. 2m];当相机 安装的高度在2米以上，则将杆子的高度固定在[1. 5m，1. 8m]。
[0014] 作为优选，所述图片预处理包括：灰度化、高斯滤波以及直方图均衡化处理。
[0015] 作为优选，所述步骤3)中，棋盘格标定板往后平移距离为2米。
[0016] 作为优选，所述相机参数包括：相机相对于路面的俯仰角t、朝向角p、翻转角s、相 机安装高度H，根据相机参数得到图像坐标与路面坐标的映射关系：
【权利要求】
1. 一种车道偏离预警系统的标定方法，其特征在于包括： 1) 使用一个黑白相间的棋盘格标定板，根据安装相机的车型及相机安装位置，确定棋 盘格标定板的放置位置； 2) 相机采集图片，对图片进行预处理，提取棋盘格标定板上黑白相间处的端点作为特 征点，将读取到的特征点坐标进行从上往下从左往右的排序储存； 3) 将棋盘格标定板往后平移，再次读取棋盘格标定板上特征点坐标后储存； 4) 根据两次读取的特征点信息进行一对一的配对，根据配对结果拟合出直线，计算直 线的相交点为消失点； 5) 根据消失点属性，标定出相机参数，获取图像坐标与路面坐标的映射关系。
2. 根据权利要求1所述的一种车道偏离预警系统的标定方法，其特征在于，所述棋盘 格标定板为五行四列的黑白相间棋盘格标定板。
3. 根据权利要求1所述的一种车道偏离预警系统的标定方法，其特征在于，所述棋盘 格标定板的放置位置在于：在距离车头[〇, 〇.5m]之间放置棋盘格标定板，要求棋盘格标定 板与相机沿伸直线L的夹角在[0, 0.5° ]之间，棋盘格标定板面朝镜头方向；且当相机安 装高度在2米以内，则将杆子的高度固定在[lm，1.2m];当相机安装的高度在2米以上，则 将杆子的高度固定在[1. 5m, 1. 8m]。
4. 根据权利要求1所述的一种车道偏离预警系统的标定方法，其特征在于，所述图片 预处理包括：灰度化、高斯滤波以及直方图均衡化处理。
5. 根据权利要求1所述的一种车道偏离预警系统的标定方法，其特征在于，所述步骤 3)中，棋盘格标定板往后平移距离为2米。
6. 根据权利要求4所述的一种车道偏离预警系统的标定方法，其特征在于，所述相机 参数包括：相机相对于路面的俯仰角t、朝向角p、翻转角s、相机安装高度H，根据相机参数 得到图像坐标与路面坐标的映射关系：
7. -种车道偏离预警系统的标定装置，其特征在于包括：一个棋盘格标定板，一个金 属杆子、相机；所述棋盘格标定板为5行4列的黑白相间的棋盘格标定板，该棋盘格标定板 固定在金属杆子上，金属杆子可上下调节高度，棋盘格标定板面朝相机镜头方向。
【文档编号】G06T7/00GK104143192SQ201410384845
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】陈群, 卢朝洪, 韩春立, 盛海华, 严江江, 李玲 申请人:中电海康集团有限公司