一种用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法与流程

技术特征：

1.一种用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)录制或者实时播放路面视频，选取视频中的一张图片，再选取该图片中的A、B、C、D四个点作为路面上的矩形的四个顶点；

(2)对上述四个顶点做粗略透视变换，得到粗略估算矩阵；

(3)根据粗略估算矩阵存在的误差进行调整；

(4)进行空间分辨率调整和整体平移；

(5)标定完成。

2.根据权利要求1所述的用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述粗略估算矩阵的计算公式为：

$\left[\begin{array}{cccc}{x}_1& x_2& x_3& x_4\\ y_1& y_2& y_3& y_4\\ z_1& z_2& z_3& z_4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}{a}_{11}& a_{12}& a_{13}\\ a_{21}& a_{22}& a_{23}\\ a_{31}& a_{32}& a_{33}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cccc}{u}_1& u_2& u_3& u_4\\ v_1& v_2& v_3& v_4\\ 1& 1& 1& 1\end{array}\right]$

其中a₁₁～a₃₃为透视变换矩阵参数，为未知数；(x₁/z₁,y₁/z₁)、(x₂/z₂,y₂/z₂)、(x₃/z₃,y₃/z₃)、(x₄/z₄,y₄/z₄)为逆投影过后的四个点，即变换后的4个点的图像坐标；(u₁,v₁)(u₂,v₂)(u₃,v₃)(u₄,v₄)为原图像中的A、B、C、D四个点的图像坐标，即变换前的4个点的图像坐标，为已知数；通过解方程组，得到透视变换矩阵参数a₁₁～a₃₃。

3.根据权利要求1所述的用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法，其特征在于：在步骤(3)中，若两车道存在平行度误差，则通过分别调节A、B两点的图像坐标中横坐标x值来调整透视矩阵，从而调整透视图像；若车道线末端偏向左，则对应车道线末端的位置应向右调整，即A，B点的横坐标x应增大，单次调整单位为一个像素，直到调整到车道线平行且竖直为止；若车道线末端偏向右，则对应车道线末端的位置应向左调整，即A，B点的横坐标x应减小，单次调整单位为一个像素，直到调整到车道线平行且竖直为止。

4.根据权利要求1所述的用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法，其特征在于：在步骤(3)中，若两条车道线长度比例不同导致存在误差，则由车道线虚线部分是否对齐来判断：若两车道存在图像y方向的误差，此类误差可通过分别调节A，B两点的图像坐标中纵坐标y值来调整透视矩阵，从而调整透视图像；若车道线末端偏向上，则对应车道线末端应向下调整，即A，B点的纵坐标y应增大，单次调整单位为一个像素，直到调整到车道线比例相同为止；若车道线末端偏向下，则对应车道线末端应向上调整，即A，B点的纵坐标y应减小，单次调整单位为一个像素，直到调整到车道线比例相同为止。

5.根据权利要求1所述的用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述空间分辨率调整是指进行透视图像x方向和y方向的放缩，使空间分辨率等于规定值，此调整通过同时放缩A，B，C，D点的X值以调整X方向的空间分辨率和放缩A，B，C，D点的Y值以调整Y方向的空间分辨率来进行，公式如下：

$\left[\begin{array}{cccc}{x}_1^{\′}& x_2^{\′}& x_3^{\′}& x_4^{\′}\\ y_1^{\′}& y_2^{\′}& y_3^{\′}& y_4^{\′}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{k}_1(x_1-M)& k_1(x_2-M)& k_1(x_3-M)& k_1(x_4-M)\\ k_2{y}_1& k_2{y}_2& k_2{y}_3& k_2{y}_4\end{array}\right]$

其中，(x′₁,y′₁)(x′₂,y′₂)(x′₃,y′₃)(x′₄,y′₄)为放缩过后的A，B，C，D四点坐标值，(x₁,y₁)(x₂,y₂)(x₃,y₃)(x₄,y₄)为未放缩的A，B，C，D四点的坐标值。k₁,k₂分别为X方向的空间分辨率，Y方向的空间分辨率调节参数，M为图像纵向中轴线。

6.根据权利要求1所述的用于汽车前碰预警及车道偏离预警的摄像头标定方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述整体平移是指通过同时平移A、B、C、D点的坐标，将与车头垂直的中间线置于透视变换图像的x方向中轴线上，计算公式如下：

$\left[\begin{array}{cccc}{x}_1^{\′}& x_2^{\′}& x_3^{\′}& x_4^{\′}\\ y_1^{\′}& y_2^{\′}& y_3^{\′}& y_4^{\′}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{x}_1+\mathrm{\Δ}x& x_2+\mathrm{\Δ}x& x_3+\mathrm{\Δ}x& x_4+\mathrm{\Δ}x\\ y_1+\mathrm{\Δ}y& y_2+\mathrm{\Δ}y& y_3+\mathrm{\Δ}y& y_4+\mathrm{\Δ}y\end{array}\right]$

其中，(x′₁,y′₁)(x′₂,y′₂)(x′₃,y′₃)(x′₄,y′₄)为平移过后的A，B，C，D四点坐标值，(x₁,y₁)(x₂,y₂)(x₃,y₃)(x₄,y₄)为未平移的A，B，C，D四点的坐标值，Δx，Δy分别为图像在x方向，y方向的平移量。