标定板装置、车载摄像头标定方法及装置、系统与流程

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种标定板装置、车载摄像头标定方法及装置、系统。

背景技术：

标定板(Calibration Target)，在机器视觉、图像测量、摄影测量、三维重建等应用中，可以用于校正摄像头的镜头畸变。平面标定板因具有便携性好的优点，在摄像头的参数标定中得到了广泛的应用。

采用平面标定板进行摄像头参数标定时，通过标定板表面上的特征点的世界坐标系中的位置与其在图像坐标系中的位置之间的相互关系，可以建立相应的成像几何模型，从而得到高精度的测量和重建结果。

但是，现有技术中在进行车载全景摄像头的外部参数标定时，存在着标定精度较低且效率低下的问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是如何提高车载全景摄像头标定的准确性和效率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种标定板装置，所述装置包括：设置于车载全景摄像头中相邻摄像头的视场重叠区域的第二类型标定板；所述第二类型标定板包括：第二标定基板，所述第二标定基板的上表面覆盖设置有第二标定区域；所述第二标定区域上设置有预设第一数量的图像角点，用于对相应的车载全景摄像头的初始外部参数进行校正。

可选地，所述第二标定区域包括从外而内依次设置的第一环状背景区、第二环状背景区和第三背景区；所述第二环状背景区与第一环状背景区和第三背景区的对比度分别大于预设的对比度阈值；所述预设第一数量的图像角点设置在所述第一环状背景区与所述第二环状背景区的交界线上。

可选地，所述第一环状背景区的边界线、所述第二环状背景区的边界线分别为矩形，所述第三背景区为矩形或者圆形。

可选地，所述预设第一数量的图像角点，为所述第一环状背景区与所述第二环状背景区的交界线所构成的矩形的四个顶点。

可选地，所述标定板装置还包括第一类型标定板，所述第一类型标定板包括第一标定基板，所述第一标定基板的上表面设置有第一标定区域和定位区域；所述第一标定区域上设置有预设第二数量的标志圆点，适于对所述车载全景摄像头的初始外部参数进行标定；所述定位区域，适于确定所述第一类型标定板在对应的车载全景摄像头视场内的摆放位置。

可选地，所述第一标定区域包括所述第一标定板包括背景区与边框；所述边框设置在所述背景区的外围，所述第二数量的标志圆点设置在所述背景区上，且所述背景区与所述边框以及所述第二数量的标志圆点之间分别具有对比度大于预设阈值的边缘界限；所述标志圆点与所述背景区对比度大于所述预设阈值的边缘界限，且所述第二数量的标志圆点成阵列分布。

可选地，所述定位区域，包括沿着在所述第一标定基板上表面的边沿设置的刻度线，且所述刻度线与所述第一标定区域的背景区的其中两条边平行。

本发明实施例还提供了一种车载摄像头标定方法，适于采用上述的标定板装置对车载全景摄像头的外部参数进行标定，所述第二类型标定板置于车辆周边的地面且位于相邻车载全景摄像头的视场重叠区域；所述标定方法包括：获取所述车载全景摄像头拍摄得到的第二类型标定板图像；基于拍摄得到的第二类型标定板图像，对相应的车载全景摄像头的初始外部参数进行校正。

可选地，所述车载全景摄像头包括设置在所述车辆前侧的前置摄像头、所述车辆后侧的后置摄像头、所述车辆左侧的左侧摄像头，以及所述车辆右侧的右侧摄像头；所述第二类型标定板置于所述车辆周边且分别位于所述前置摄像头、所述后置摄像头、所述左侧摄像头和所述右侧摄像头中相邻车载全景摄像头的视场重叠区域。

可选地，将所述前置摄像头和后置摄像头作为第一组摄像头，将所述左侧摄像头和所述右侧摄像头作为第二组摄像头，所述基于拍摄得到的第二类型标定板图像，对相应的车载全景摄像头的初始外部参数进行校正，包括：从所述第一组摄像头和第二组摄像头中拍摄得到的第二类型标定板图像中分别识别出预设第一数量的图像角点在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标和第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标；采用所述第一组摄像头的外部参数，将识别出的预设第一数量的图像角点在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标转换至世界坐标系，得到预设第一数量的图像角点在所述第一组摄像头的世界坐标系中的位置坐标；基于与所述第二组摄像头的初始外部参数对应的多组初始校正参数，将所述预设第一数量的图像角点在所述第一组摄像头的世界坐标系中的位置坐标分别投影至所述第二组摄像头的图像坐标系，得到与各组初始校正参数对应的预设第一数量的图像角点在第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标；所述多组初始校正参数为采用预设步长对所述第二组摄像头的初始外部参数进行迭代得到；分别计算各组初始校正参数对应的预设第一数量的图像角点在所述第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标，与对应的图像角点在所述第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标之间的欧氏距离；将计算得到的最小欧氏距离对应的一组初始校正参数，作为所述第二组摄像头的外部参数。

可选地，所述标定板装置还包括置于相应车载全景摄像头的视场内预设区域的第一类型标定板；所述标定方法还包括：采用拍摄得到的第一类型标定板图像，标定得到相应车载全景摄像头的初始外部参数。

可选地，所述采用拍摄得到的对应的第一类型标定板图像，标定得到相应车载全景摄像头的初始外部参数，包括：获取相应车载全景摄像头拍摄得到的第一类型标定板图像；从对应的第一类型标定板图像中识别出预设第二数量的标志圆点在相应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标；基于对应的第一类型标定板中的预设第二数量的标志圆点在世界坐标系中的位置坐标与识别得到的预设第二数量的标志圆点在相应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标，确定相应车载全景摄像头的初始外部参数。

本发明实施例还提供了一种车载摄像头标定装置，适于采用上述的标定板装置对车载全景摄像头的外部参数进行标定，所述第二类型标定板置于车辆周边的地面且位于相邻车载全景摄像头的视场重叠区域；所述标定装置包括：获取单元，适于获取所述车载全景摄像头拍摄得到的第二类型标定板图像；校正单元，适于基于拍摄得到的第二类型标定板图像，对相应的车载全景摄像头的初始外部参数进行校正。

可选地，所述车载全景摄像头包括设置在所述车辆前侧的前置摄像头、所述车辆后侧的后置摄像头、所述车辆左侧的左侧摄像头，以及所述车辆右侧的右侧摄像头；所述第二类型标定板置于所述车辆周边且分别位于所述前置摄像头、所述后置摄像头、所述左侧摄像头和所述右侧摄像头中相邻车载全景摄像头的视场重叠区域。

可选地，将所述前置摄像头和后置摄像头作为第一组摄像头，将所述左侧摄像头和所述右侧摄像头作为第二组摄像头；所述校正单元，适于从所述第一组摄像头和第二组摄像头中拍摄得到的第二类型标定板图像中分别识别出预设第一数量的图像角点在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标和第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标；采用所述第一组摄像头的外部参数，将识别出的预设第一数量的图像角点在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标转换至世界坐标系，得到预设第一数量的图像角点在所述第一组摄像头的世界坐标系中的位置坐标；基于与所述第二组摄像头的初始外部参数对应的多组初始校正参数，将所述预设第一数量的图像角点在所述第一组摄像头的世界坐标系中的位置坐标分别投影至所述第二组摄像头的图像坐标系，得到与各组初始校正参数对应的预设第一数量的图像角点在第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标；所述多组初始校正参数为采用预设步长对所述第二组摄像头的初始外部参数进行迭代得到；分别计算各组初始校正参数对应的预设第一数量的图像角点在所述第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标，与对应的图像角点在所述第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标之间的欧氏距离；将计算得到的最小欧氏距离对应的一组初始校正参数，作为所述第二组摄像头的外部参数。

可选地，所述标定板装置还包括置于相应车载全景摄像头的视场内预设区域的第一类型标定板；所述标定装置还包括：标定单元，适于采用拍摄得到的第一类型标定板图像，标定得到相应车载全景摄像头的初始外部参数。

可选地，所述标定单元，适于获取相应车载全景摄像头拍摄得到的第一类型标定板图像；从对应的第一类型标定板图像中识别出预设第二数量的标志圆点在相应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标；基于对应的第一类型标定板中的预设第二数量的标志圆点在世界坐标系中的位置坐标与识别得到的预设第二数量的标志圆点在相应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标，确定相应车载全景摄像头的初始外部参数。

本发明实施例还提供了一种车载全景摄像头标定系统，所述系统包括上述的标定板装置和上述的车载摄像头标定装置。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

上述的方案，利用相邻车载全景摄像头拍摄得到的第二类型标定板图像中的图像角点在图像坐标系中的位置重叠的特性，对第二组摄像头的初始外部参数进行校正，以在进行图像拼接时，可以实现对应的第一组摄像头与第二组摄像头在视场重叠区域图像的无缝拼接，因而可以提高车载全景摄像头参数标定的准确性；同时，即使第二类型标定板的位置与预设的摆放位置具有一定的偏差，可以避免标定板的摆放位置对于标定精度的干扰，降低标定过程的复杂度。

进一步地，在摆放第二类型标定板时，仅需将第二类型标定板分别摆放至相邻摄像头的视场重叠区域即可，而无需对第二类型标定板摆放位置进行精确定位，可以节约人工校准的时间，降低人工开销。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种车载全景摄像头标定系统的示意图；

图2是本发明实施例中的车载全景摄像头标定系统中第二类型标定的一种摆放位置示意图；

图3是本发明实施例中的车载全景摄像头标定系统中第二类型标定的另一种摆放位置示意图；

图4是本发明实施例中的车载全景摄像头标定系统中第二类型标定的又一种摆放位置示意图；

图5是本发明实施例中的一种第二类型标定板的结构示意图；

图6是本发明实施例中的另一种第二类型标定板的结构示意图；

图7是本发明实施例中的一种使用第二类型标定板对车载摄像头的初始外部参数进行校正的方法的流程图；

图8是本发明实施例中的另一种车载摄像头标定方法的流程图；

图9是本发明实施例中另一种车载摄像头标定系统的示意图；

图10是本发明实施例中一种第一类型标定板的结构示意图；

图11是本发明实施例中的一种采用第一类型标定板上的刻度线与铅垂线配合确定的第一类型标定板摆放位置的示意图；

图12是本发明实施例中的另一种采用第一类型标定板对相应车载全景摄像头的初始外部参数进行标定的方法的流程图；

图13是本发明实施例中的一种车载摄像头标定装置的结构示意图。

具体实施方式

为解决上述的问题，本发明实施例中的技术方案通过相邻车载全景摄像头拍摄得到的第二类型标定板图像中的图像角点在世界坐标系中的位置重叠的特性，对第二组摄像头的初始外部参数进行校正，以在进行图像拼接时，可以实现对应的第一组摄像头与第二组摄像头在视场重叠区域图像的无缝拼接，因而可以提高车载全景摄像头参数标定的准确性；同时，即使第二类型标定板的位置与预设的摆放位置具有一定的偏差，可以避免标定板的摆放位置对于标定精度的干扰，降低标定过程的复杂度。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

为了便于理解，下面将对本发明实施例中的车载全景摄像头标定系统做进一步详细的介绍。

参见图1至图2，本发明实施例中的一种车载全景摄像头标定系统，可以包括标定板装置和车载摄像头标定装置(图中未示出)。其中，标定板装置包括分别设置与车载全景摄像头中相邻摄像头的视场重叠区域的第二类型标定板。

在本发明一实施例中，当用于对车辆周边的全景图像进行采集并拼接时，车辆上安装有用于对车辆的前方图像进行采集的前置摄像头101、用于对车辆的后方图像进行采集的后置摄像头102、用于对车辆左侧图像进行采集的左侧摄像头103，以及用于对车辆的右侧图像进行采集的右侧摄像头104。其中，前置摄像头101、后置摄像头102、左侧摄像头103和右侧摄像头104中相邻摄像头的视场具有对应的重叠区域，以确保车载全景摄像头可以拍摄到覆盖车辆的车身周围的全景图像，从而避免出现视场盲区。

在本发明一实施例中，标定板装置包括前置摄像头101、后置摄像头102、左侧摄像头103和右侧摄像头104中相邻摄像头的视场重叠区域的第二类型标定板105a～105d。具体而言，第二类型标定板105a设置在前置摄像头101与左侧摄像头103的视场重叠区域0V1，第二类型标定板105b设置在左侧摄像头103与后置摄像头102的视场重叠区域0V2、第二类型标定板105c设置在后置摄像头102与右侧摄像头104的视场重叠区域0V3，第二类型标定板105d设置在右侧摄像头104与前置摄像头101的视场重叠区域0V4。

在具体实施中，本发明实施例中的第二类型标定板105a～105d在相邻摄像头的视场重叠区域中的摆放位置可以不受限制，只要将对应的第二类型标定板分别摆放在车辆的前置摄像头101、后置摄像头102、左侧摄像头103和右侧摄像头104中相邻摄像头的视场重叠区域，使得前置摄像头101、后置摄像头102、左侧摄像头103和右侧摄像头104可以分别采集到第二类型标定板的图像105a～105d对应的第二类型标定板图像即可，如图3和图4，因第二类型标定板105a～105d的摆放位置不受限制，可以节省由于摆放第二类型标定板105a～105d所耗费的时间，因而可以减少校准时间，降低人工开销。

参见图5，本发明实施例中的第二类型标定板包括第二标定基板501，在第二标定基板501上覆盖设置有第二标定区域502，第二标定区域502上设置有预设第一数量的图像角点。其中，第二标定区域502上设置的第一预设数量的图像角点可以根据识别的需要进行设置，本发明在此不做限制。

为了对第二标定区域上502设置的图像角点的位置进行准确识别，提高图像角点的识别精度，在本发明一实施例中，所述第二标定区域502包括从外而内依次设置的第一环状背景区502a、第二环状背景区502b和第三背景区502c。其中，所述第二环状背景区502b与第一环状背景区502a和第三背景区502c的对比度分别大于预设的对比度阈值，如将第一环状背景区502a设置为白色，第二环状背景区502b设置为黑色，第三背景区502c为白色，或者将第一环状背景区502a设置为黑色，第二环状背景区502b设置为白色，第三背景区502c为黑色等；所述预设第一数量的图像角点502d设置在所述第一环状背景区502a与所述第二环状背景区502b的交界线上。

在本发明一实施例中，所述第一环状背景区502a的边界线、所述第二环状背景区502b的边界线和所述第三背景区502c均为矩形；所述预设第一数量的图像角点502d，为所述第一环状背景区502a与所述第二环状背景区502b的交界线所构成的矩形的四个顶点A、B、C、D。

在本发明另一施例中，第三环状背景区502c还可以设置为圆形，具体请参见图6。

当然，本领域的一般技术人员可以理解的是，第一环状背景区的形状也可以根据实际的需要进行设置，如将第一环状背景区的外周缘设置为圆形等，在此不做限定。

采用图5和图6所述的嵌套结构的第二类型标定板，可以在拍摄得到的第二类型标定板图像中识别出对应的圆形或者方形的第三背景区时，方可确定为第二类型标定板的图像，可以有效排除其他物体对于第二类型标定板的干扰，因而可以提高初始外部参数标定的准确性。同时，即使第二类型标定板的位置与预设的摆放位置具有一定的偏差，也可以避免第二类型标定板的摆放位置对于初始外部参数的标定精度的干扰，降低初始外部参数的校正过程的复杂度。

在具体实施中，当将第二类型标定板105a～105d分别摆放至前置摄像头101、后置摄像头102、左侧摄像头103和右侧摄像头104中相邻摄像头的视场重叠区域中时，便可以控制相应的车载全景摄像头采集第二类型标定板105a～105d中对应的第二类型标定板图像进行采集，并基于相应的车载全景摄像头拍摄得到的第二类型标定图像，对相应车载全景摄像头的外部参数进行标定。

参见图7，本发明实施例中的一种车载摄像头标定方法，适于对相应车载全景摄像头的初始外部参数进行校正，具体可以包括如下的步骤：

步骤S701：获取所述车载全景摄像头拍摄得到的第二类型标定板图像。

在具体实施中，视场部分重叠的车载全景摄像头所采集到的第二类型标定板图像，均为设置在二者的视场重叠区域的第二类型标定板的图像。

步骤S702：基于拍摄得到的第二类型标定板图像，对相应的车载全景摄像头的初始外部参数进行校正。

在具体实施中，设置在相邻车载全景摄像头的视场重叠区域的第二类型标定板上设置的图像角点可以同时映射到相应的相邻车载全景摄像头中，因而可以利用同时映射到相邻车载全景摄像头中的第二类型标定板图像中的对应的图像角点的位置关系，便可以对相应的车载前景摄像头的初始外部参数进行校正，具体请参见图8。

参见图8，将前置摄像头和后置摄像头作为第一组摄像头，将左侧摄像头和右侧摄像头作为第二组摄像头，将第一组摄像头的初始外部参数作为第一组摄像头的外部参数，对第二组摄像头的初始外部参数进行校正，具体可以包括如下的步骤：

步骤S801：从所述第一组摄像头和第二组摄像头拍摄得到的第二类型标定板图像中，分别识别出预设第一数量的图像角点在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标和第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标。

在具体实施中，相邻的车载全景摄像头中，第一组摄像头组和第二摄像头组中相邻的摄像头可以对位于二者视场重叠区域设置的第二类型标定板的图像进行采集。

具体而言，第一组摄像头组中的前置摄像头可以同时对位于的与第二摄像头组中的左侧摄像头的视场重叠区域中设置的第二类型标定板的图像，以及与第二摄像头组中的右侧摄像头的视场重叠区域中设置的第二类型标定板的图像进行采集；第一组摄像头组中的后置摄像头可以对设置在与第二摄像头组中的左侧摄像头的视场重叠区域中的第二类型标定板的图像，以及对设置在与第二摄像头组中的右侧摄像头的视场重叠区域中的第二类型标定板的图像进行采集；第二摄像头组中的左侧摄像头可以对设置在与第一组摄像头组中的前置摄像头的视场重叠区域中的第二类型标定板的图像，以及设置在与第一组摄像头组中的后置摄像头的视场重叠区域中设置的第二类型标定板的图像进行采集；第二摄像头组中的右侧摄像头可以对设置在与第一组摄像头组中的前置摄像头的视场重叠区域中的第二类型标定板的图像，以及设置在与第一组摄像头组中的后置摄像头的视场重叠区域中的第二类型标定板的图像进行采集。

当通过对应的车载全景摄像头拍摄得到对应的第二类型标定板图像时，便可以从对应的车载全景摄像头获取到对应的第二类型标定板的图像，并可以接着分别从对应的车载全景摄像头采集到的第二类型标定板图像中识别出预设第一数量的图像角点在对应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标。其中，在对第二类型标定板图像中的图像角点的识别时，可以采用现有技术中的图像识别技术进行，在此不做限制。

步骤S802：采用所述第一组摄像头的外部参数，将识别出的预设第一数量的图像角点在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标转换至世界坐标系，得到预设第一数量的图像角点在所述第一组摄像头的世界坐标系中的位置坐标。

在具体实施中，当得到预设第一数量的图像角点分别在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标时，可以将预设第一数量的图像角点从第一组摄像头的图像坐标系投影至第一组摄像头的世界坐标系中。其中，第一组摄像头的外部参数，反映了第一组摄像头的图像坐标系与第一组摄像头的世界坐标系之间的变换关系，将预设第一数量的图像角点从第一组摄像头的图像坐标系投影至第一组摄像头的世界坐标系中，也即是采用第一组摄像头的外部参数将预设第一数量的图像角点的位置坐标从第一组摄像头的图像坐标系投影至第一组摄像头的世界坐标系中。

例如，当采用图5或图6所示的第二类型标定板时，当第二类型标定板中包括4个图像角点，此时，第一组摄像头可以从自身所拍摄到的两个第二类型标定板图像中分别识别出4个图像角点在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标，也即分别从与第二组摄像头中的左侧摄像头和右侧摄像头的视场重叠区域的第二类型标定板的图像中各识别出4个图像角点在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标，也即一共8个图像角点的在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标。

步骤S803：基于与所述第二组摄像头的初始外部参数对应的多组初始校正参数，将所述预设第一数量的图像角点在所述第一组摄像头的世界坐标系中的位置坐标分别投影至所述第二组摄像头的图像坐标系，得到与各组初始校正参数对应的第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标。

在具体实施中，通过批量标定或者其他方式标定得到的第二组摄像头的初始外部参数通常可能与第二组摄像头在全景拼接时实现无缝拼接的真实外部参数之间具有一定的偏差，但同时这种偏差也不至于过大。因此，可以从以第二组摄像头的初始外部参数为中心的多组初始校正参数中，寻找出使得与第二组摄像头的真实外部参数最接近的外部参数，也即最优初始校正参数，作为第二组摄像头的外部参数。

在本发明一实施例中，在寻找第二组摄像头的最优初始校正参数时，也即得到该第二组摄像头的外部参数时，可以首先以预设步长对该第二组摄像头的初始外部参数进行迭代，得到对应的多组初始校正参数。接着，使用迭代得到的多组初始校正参数和包括车身长度和宽度等的车辆参数，将预设数量的图像角点，如8个图像角点，在第一组摄像头的世界坐标系中的位置坐标分别投影至与相应组的初始校正参数对应的第二组摄像头的图像坐标系中，从而得到与各组初始校正参数对应的预设第一数量的图像角点在第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标。

步骤S804：分别计算各组初始校正参数对应的预设第一数量的图像角点在所述第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标，与识别得到的对应的图像角点在所述第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标之间的欧氏距离。

在具体实施中，欧式距离反映了空间坐标系中的两个坐标点之间的真实距离，当欧氏距离越小时，对应的初始校正参数与第二组摄像头的真实的外部参数越接近。因此，可以根据各组初始校正参数对应的预设第一数量的图像角点在该第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标，与对应的图像角点在该第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标之间的欧氏距离，对各组初始校正参数与第二组摄像头的真实外部参数之间的接近程度进行衡量，从而可以从对应的多组初始校正参数中寻找出最优的初始校正参数。

步骤S805：将计算得到的最小欧氏距离对应的一组初始校正参数，作为所述第二组摄像头的外部参数。

在具体实施中，当一组初始校正参数与其他组的初始校正参数相比，对应的欧氏距离均较小时，表明该组初始校正参数与该第二组摄像头的真实外部参数最为接近，也即该组初始校正参数为对应的多组初始校正参数中的最优初始校正参数，可以将该组初始校正参数作为第二组摄像头的外部参数。

在本发明一实施例中，在图8所示的实施例中，将前置摄像头和后置摄像头作为第一组摄像头，而将左侧摄像头和右侧摄像头作为第二组摄像头，如此操作的原因在于，相应设置的第二类型标定板，距离第一组摄像头的距离，与距离第二组摄像头的距离相比较小，从而使得第一组摄像头拍摄得到的第二类型标定板的图像较为清晰，进而使得在后续的图像识别时可以准确地识别出第二类型标定板图像中的预设第一数量的图像角点，从而可以提高采用第二类型标定板对第二组摄像头进行标定得到的外部参数的准确性。

当然，本领域的技术人员可以理解的是，根据实际的需要，也可以将左侧摄像头和右侧摄像头分别作为第一组摄像头，而将前置摄像头和后置摄像头作为第二组摄像头，本发明在此不做限制。

上述以对应的车载全景摄像头的初始外部参数已知，如车载全景摄像头的初始外部参数在车辆出厂时通过批量标定的方式已经确定为前提，对如何采用第二类型标定板对相应车载全景摄像头的初始外部参数进行校正的过程进行了详细的介绍。

在本发明一实施例中，标定板装置除了包括第二类型标定板之外，还可以设置在相应的车载全景摄像头下方的第一类型标定板，以相应的车载全景摄像头拍摄得到的第一类型标定板的图像，标定得到各个车载全景摄像头的初始外部参数。

参见图9，与图1至图4所示的车载全景摄像头标定系统不同的是，本发明实施例中的另一种车载全景摄像头标定系统中，标定板装置除了包括第二类型标定板之外，还包括设置在相应车载全景摄像头下方的第一类型标定板，以对车载全景摄像头的初始外部参数进行标定。

具体地，当车载全景摄像头包括前置摄像头101、后置摄像头102、左侧摄像头103和右侧摄像头104时，标定板装置中的第二类型标定板包括设置在前置摄像头101下方的第一类型标定板106a，设置在后置摄像头102的下方的第一类型标定板106b，设置在左侧摄像头103下方的第一类型标定板106c，以及设置在右侧摄像头104下方的第一类型标定板106d。

参见图10，本发明实施例中的一种第一类型标定板可以包括第一标定基板1001，以及设置在第一标定基板1001上表面上的第一标定区域1002。

在具体实施中，所述第一标定基板1001的形状和材质可以根据实际的进行设置。例如，所述第一标定基板1001为矩形，且采用高密布材料制成。

在具体实施中，第一标定区域1002设置在第一标定基板1001的上表面上，包括背景区1002a、边框1002b以及设置在所述背景区1002a上的多个标志圆点1002c。在本发明一实施例中，背景区1002a为矩形区域，边框1002b设置在背景区1002a的外围，多个标志圆点1002c设置在背景区1002a上，并在背景区1002a上呈阵列分布。

在本发明一实施例中，为了从第一类型标定板图像中准确地识别出背景区1002a上分布的多个标志圆点1002c，可以对背景区1002a、边框1002b和多个标志圆点1002c的颜色进行适应性地设定。在本发明一实施例中，为了提高对比度，边框1002b、标志圆点1002c分别与背景区1002a具有对比度也大于预设阈值的边缘界限。例如，将背景区1002a设置为黑色，边框1002b和标志圆点1002c均设置为白色，或者，将背景区1002a设置为白色，边框1002b和标志圆点1002c均设置为黑色等。

在具体实施中，边框1002b的宽度可以根据实际的需要进行设置，也即灵活设置纵向宽度d1和横向宽度d2的尺寸。在本发明一实施例中，为了图像识别的需要，将纵向宽度d1设置为50mm，横向宽度d2设置为40mm。

在具体实施中，背景区1002a上分布的标志圆点1002c的大小以及个数可以根据图像识别的需要进行设定。例如，为了准确识别出设置在第一标定区域1002中的背景区1002a上分布的标志圆点1002c，可以将标志圆点1002c的半径设置在80mm～150mm之间，如1000mm；标志圆点1002c的个数为15个，且在背景区1002a上成5*3的阵列分布。

在具体实施中，为了将第一类型标定板1000快速准确地摆放至相应车载全景摄像头下方的预设位置处，以提高车载全景摄像头外部参数标定的准确性，在第一标定基板1001的上表面上的第一标定区域1002之外的区域上设置定位区域1003。在本发明一实施例中，所述定位区域1003包括设置在第一标定区域1002之外的刻度线，所述刻度线与背景区的1002a的两条平行边平行设置。其中，所述刻度线与背景区的1002a的两条平行边的相对距离可以根据实际的需要进行设置。

通过第一标定基板1001上的刻度线，操作人员可以采用手动的方式，将刻度线中的零点刻度与相应摄像头的轴线对齐，或者，第一类型标定板上设置的刻度线可以与车辆相应侧边的两条铅垂线配合，以准确确定第一类型标定板的摆放位置。

参见图11，对于后置摄像头而言，第一类型标定板上设置的刻度线与车辆相应侧边的两条铅垂线1004配合来确定第一类型标定板1000的摆放位置。具体而言，在使用标定板100对车载全景摄像头的初始外部参数进行标定时，第一类型标定板1000的摆放位置，使得两条铅垂线1004分别指向刻度线上关于零点对称的两个预定刻度值时，即视为第一类型标定板1000已经摆放至正确的位置处。后置摄像头、左侧摄像头和右侧摄像头下方的第一标定基板1001也可以采用上述的方式摆放至对应的预设位置处即可。

当然，第一类型标定板在对应的车载全景摄像头下方的摆放位置可以与预设的位置具有一定的偏差，如对应的车载全景摄像头的轴线可以与刻度线上的零点刻度偏离15cm，也即指向刻度线上的±15cm的范围内的刻度，车载全景摄像头的轴向可以与刻度线之间的夹角偏差±1.5°，均视为第一类型标定板摆放至预设的位置，也即在上述位置摆放的第一类型标定板

当将标定板装置的中的第一类型标定板摆放至对应车载全景摄像头的视场中心区域时，便可以通过对应车载全景摄像头拍摄得到对应的第一类型标定板图像标定得到对应车载全景摄像头的初始外部参数。

参见图12，本发明实施例中的一种车载全景摄像头的初始外部参数标定方法，适于采用标定板装置中的第一类型标定板对车载全景摄像头的初始外部参数进行标定，具体可以包括如下的步骤：

步骤S1201：获取相应车载全景摄像头拍摄得到的第一类型标定板图像。

在具体实施中，当进行全景图像拼接时，车辆上设置的前置摄像头、后置摄像头、左侧摄像头和右侧摄像头将分别对各自下方的第一类型标定板的图像进行采集，得到对应的第一类型标定板图像。

步骤S1202：从对应的第一类型标定板图像中识别出预设第二数量的标志圆点在相应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标。

在具体实施中，当获取到对应的车载全景摄像头拍摄得到的第一类型标定板图像时，便可以从对应的第一类型标定板图像中识别出预设第二数量的标志圆点在相应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标。

例如，当第一类型标定板图像中包括成阵列分布的15个标志圆点时，可以从对应的第一类型标定板图像中识别出15个标志圆点在相应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标。

步骤S1203：基于对应的第一类型标定板中预设第二数量的标志圆点在世界坐标系中的位置坐标与识别得到的预设第二数量的标志圆点在相应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标，确定相应车载全景摄像头的初始外部参数。

在具体实施中，利用第一类型标定板中的预设第二数量的标志圆点在世界坐标系中的位置坐标与识别得到的预设第二数量的标志圆点在相应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标之间的位置关系，便可以确定相应车载全景摄像头的初始外部参数，也即对应的旋转矩阵和平移矩阵的信息。

上述对本发明实施例中的车载全景摄像头的标定方法进行了详细的描述，下面将对上述的方法对应的装置进行介绍。

图13示出了本发明实施例中的一种车载摄像头标定装置的结构。参见图13，所述的车载摄像头标定装置1300，适于采用上述的标定板装置对车载全景摄像头的外部参数进行标定，其中，所述标定板装置中的第二类型标定板分别置于所述车辆周边的地面且位于相邻车载全景摄像头的视场重叠区域，具体可以包括获取单元1301和校正单元1302，其中：

获取单元1301，适于获取所述车载全景摄像头拍摄得到的第二类型标定板图像；

校正单元1302，适于基于拍摄得到的第二类型标定板图像，对相应的车载全景摄像头的初始外部参数进行校正。

在本发明一实施例中，所述车载全景摄像头包括设置在所述车辆前侧的前置摄像头、所述车辆后侧的后置摄像头、所述车辆左侧的左侧摄像头，以及所述车辆右侧的右侧摄像头；所述第二类型标定板置于所述车辆周边且分别位于所述前置摄像头、所述后置摄像头、所述左侧摄像头和所述右侧摄像头中相邻车载全景摄像头的视场重叠区域。

在本发明一实施例中，将所述前置摄像头和后置摄像头作为第一组摄像头，将所述左侧摄像头和所述右侧摄像头作为第二组摄像头；所述校正单元1302，适于从所述第一组摄像头和第二组摄像头中拍摄得到的第二类型标定板图像中分别识别出预设第一数量的图像角点在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标和第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标；采用所述第一组摄像头的外部参数，将识别出的预设第一数量的图像角点在第一组摄像头的图像坐标系中的位置坐标转换至世界坐标系，得到预设第一数量的图像角点在所述第一组摄像头的世界坐标系中的位置坐标；基于与所述第二组摄像头的初始外部参数对应的多组初始校正参数，将所述预设第一数量的图像角点在所述第一组摄像头的世界坐标系中的位置坐标分别投影至所述第二组摄像头的图像坐标系，得到与各组初始校正参数对应的预设第一数量的图像角点在第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标；所述多组初始校正参数为采用预设步长对所述第二组摄像头的初始外部参数进行迭代得到；分别计算各组初始校正参数对应的预设第一数量的图像角点在所述第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标，与对应的图像角点在所述第二组摄像头的图像坐标系中的位置坐标之间的欧氏距离；将计算得到的最小欧氏距离对应的一组初始校正参数，作为所述第二组摄像头的外部参数。

在本发明一实施例中，所述标定板装置还包括置于相应车载全景摄像头的视场内预设区域的第一类型标定板；所述标定装置1300还可以包括标定单元1303，其中：

标定单元1303，适于采用拍摄得到的第一类型标定板图像，标定得到相应车载全景摄像头的初始外部参数。

在本发明一实施例中，所述标定单元1303，适于获取相应车载全景摄像头拍摄得到的第一类型标定板图像；从对应的第一类型标定板图像中识别出预设第二数量的标志圆点在相应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标；基于对应的第一类型标定板中的预设第二数量的标志圆点在世界坐标系中的位置坐标与识别得到的预设第二数量的标志圆点在相应的车载全景摄像头的图像坐标系中的位置坐标，确定相应车载全景摄像头的初始外部参数。

采用本发明实施例中的上述的方案，利用相邻车载全景摄像头拍摄得到位于相邻摄像头的视场重叠区域的第二类型标定板图像中的图像角点在世界坐标系中的位置重叠的特性，对第二组摄像头的初始外部参数进行校正，以在进行图像拼接时，可以实现对应的车辆周边图像的无缝拼接，因而可以提高车载全景摄像头参数标定的准确性；同时，即使第二类型标定板的位置与预设的摆放位置具有一定的偏差，可以避免标定板的摆放位置对于标定精度的干扰，降低标定过程的复杂度。

这里需要指出的是，上述以车辆上安装的全景摄像头为例对全景摄像头的外部参数的标定方法和装置进行了描述，本领域的技术人员可以理解的是，本发明实施例中的全景摄像头的外部参数的标定方法及装置还可以应用于其他设备的全景摄像头的外部参数的标定之中，如机器人等，在此不做限定。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。