相机外参标定方法、装置、电子设备及介质与流程

本发明涉及计算机，特别涉及一种相机外参标定方法、装置、电子设备及介质。

背景技术：

1、随着车辆驾驶辅助技术的飞速发展，车载全景影像系统大量应用在各类车辆中。车载全景影像系统通常通常是通过多个鱼眼相机拍摄图像，对所拍摄图像进行畸变校正、透视投影以及拼接，形成物体周围的全景拼接图像(环视鸟瞰图像)。

2、现有技术中，在生成全景拼接图像的过程中，需要使用相机的外参和内参进行世界坐标、相机坐标以及像素坐标之间的转换，从而生成每个相机对应的鸟瞰图；但如果标定的相机外参存在误差，则会导致最终生成的全景拼接图像出现错位和偏差。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种相机外参标定方法、装置、电子设备及介质，有效提高的相机外参标定的准确性。

2、本发明实施例第一方面提供一种相机外参标定方法，包括：

3、基于设置在目标车辆上的n个相机中每个相机的内参以及当前外参，确定与所述n个相机一一对应的n个鸟瞰图，其中，所述目标车辆位于直线型标定场地中，n为正整数；

4、对每个鸟瞰图中的多条目标直线进行识别，并基于每个鸟瞰图中相互平行的多条目标直线，以及存在公共区域的相邻鸟瞰图中的相互重合的多条目标直线，构建以所述n个相机的外参为变量的目标函数；

5、基于所述目标函数，对每个相机的当前外参进行优化，并将优化后的每个相机的外参作为对应相机的最终外参。

6、可选地，所述基于设置在目标车辆上的n个相机中每个相机的内参以及当前外参，确定与所述n个相机一一对应的n个鸟瞰图，包括：

7、针对所述n个相机中的每个相机，基于该相机的当前外参，将世界坐标转换为相机坐标；基于该相机的内参，将所述相机坐标转换为像素坐标；基于所述像素坐标，生成与该相机对应的鸟瞰图。

8、可选地，所述基于每个鸟瞰图中相互平行的多条目标直线，以及存在公共区域的相邻鸟瞰图中的相互重合的多条目标直线，构建以所述n个相机的外参为变量的目标函数，包括：

9、基于每个鸟瞰图中相互平行的多条目标直线，构建与所述每个鸟瞰图对应的第一子目标函数，共计得到n个第一子目标函数；

10、基于存在公共区域的m组相邻鸟瞰图中的每组相邻鸟瞰图，基于该组相邻鸟瞰图中的相互重合的多条目标直线，构建与该组相邻鸟瞰图对应的第二子目标函数，共计得到m个第二子目标函数，m为正整数；

11、基于所述n个第一子目标函数以及所述m个第二子目标函数，构建所述目标函数。

12、可选地，所述基于每个鸟瞰图中相互平行的多条目标直线，构建与所述每个鸟瞰图对应的第一子目标函数，包括：

13、针对所述每个鸟瞰图，将该鸟瞰图中的多条目标直线划分成k组平行直线，其中，每组平行直线均包含有相互平行的第一直线和第二直线，k为正整数；

14、针对每组平行直线中的第一直线和第二直线，确定该组平行直线中的第一直线上任意两点到第二直线的距离，以及该组平行直线中第一直线与第二直线的理论距离；

15、针对每组相邻鸟瞰图，基于该鸟瞰图中每组平行直线中的第一直线上任意两点到第二直线的距离，以及每组平行直线中的第一直线与第二直线的理论距离，构建该鸟瞰图的第一子目标函数。

16、可选地，每组相邻鸟瞰图中均包括第一鸟瞰图和第二鸟瞰图，所述基于存在公共区域的m组相邻鸟瞰图中的每组相邻鸟瞰图，基于该组相邻鸟瞰图中的相互重合的多条目标直线，构建与该组相邻鸟瞰图对应的第二子目标函数，包括：

17、针对每组相邻鸟瞰图，从该组相邻鸟瞰图中确定出s组重合直线，其中，每组重合直线均包括相互重合的第三直线和第四直线，s为正整数，所述第三直线为该组相邻鸟瞰图中第一鸟瞰图中的目标直线，所述第四直线为该组相邻鸟瞰图中第二鸟瞰图中的目标直线；

18、针对每组重合直线，计算该组重合直线中的第三直线上的任意两点到第四直线上的距离；

19、针对每组相邻鸟瞰图，基于该相邻鸟瞰图中每组重合直线中的第三直线上的任意两点到第四直线上的距离，构建该组相邻鸟瞰图的第二子目标函数。

20、可选地，所述基于所述目标函数，对每个相机的当前外参进行优化，并将优化后的每个相机的外参作为对应相机的最终外参，包括：

21、将所述每个相机分别作为目标相机，执行以下迭代步骤：通过预设优化算法对所述目标相机的当前外参进行优化，得到优化后的目标外参；基于所述目标相机的当前外参和所述目标外参，将所述目标相机对应的鸟瞰图中的每条目标直线变换到目标鸟瞰图中，以得到所述目标鸟瞰图中每条目标直线的直线方程，其中，所述目标鸟瞰图与所述目标外参相对应；基于n个相机对应的n个目标鸟瞰图中的目标直线的直线方程，重新计算目标函数的函数值；

22、若重新计算的目标函数的函数值小于阈值，则停止迭代，并将本轮迭代后的目标外参作为对应相机的最终外参；

23、若重新计算的目标函数的函数值大于或等于所述阈值，将本轮迭代后的目标外参作为下轮迭代中的当前外参，并再次执行所述迭代步骤直到目标函数的函数值小于所述阈值。

24、可选地，所述基于所述目标相机的当前外参和所述目标外参，将所述目标相机对应的鸟瞰图中的每条目标直线变换到目标鸟瞰图中，以得到所述目标鸟瞰图中每条目标直线的直线方程，包括：

25、针对所述目标相机对应的鸟瞰图中的每条目标直线，从该目标直线上确定两个目标点的坐标，所述两个目标点不同；

26、基于所述当前外参和所述目标外参，将所述两个目标点的坐标映射到所述目标鸟瞰图中，得到所述两个目标点在所述目标鸟瞰图中的映射坐标；

27、确定由所述两个目标点的映射坐标构成的直线方程，作为该目标直线变换到所述目标鸟瞰图中的直线方程。

28、本发明实施例第二方面还提供一种相机外参标定装置，包括：

29、鸟瞰图确定模块，用于基于设置在目标车辆上的n个相机中每个相机的内参以及当前外参，确定与所述n个相机一一对应的n个鸟瞰图，其中，所述目标车辆位于直线型标定场地中，n为正整数；

30、目标函数构建模块，用于对每个鸟瞰图中的多条目标直线进行识别，并基于每个鸟瞰图中相互平行的多条目标直线，以及存在公共区域的相邻鸟瞰图中的相互重合的多条目标直线，构建以所述n个相机的外参为变量的目标函数；

31、优化模块，用于基于所述目标函数，对每个相机的当前外参进行优化，并将优化后的每个相机的外参作为对应相机的最终外参。

32、本发明实施例第三方面提供了一种电子设备，包括有存储器，以及一个或者多个的程序，其中一个或者多个的程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者多个的处理器执行所述一个或者多个的程序所包含的用于进行如第一方面提供的相机外参标定方法对应的操作指令。

33、本发明实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面提供的机外参标定方法的步骤。

34、本技术实施例中的上述一个或至少一个技术方案，至少具有如下技术效果：

35、本说明书实施例中的相机外参标定方法，基于设置在目标车辆上的n个相机中每个相机的内参和当前外参，确定与n个相机一一对应的n个鸟瞰图，其中，所述目标车辆位于直线型标定场地中，n为正整数；对每个鸟瞰图中的多条目标直线进行识别，并基于鸟瞰图中相互平行的多条目标直线，以及存在公共区域的相邻鸟瞰图中的相互重合的多条目标直线，构建以n个相机的外参为变量的目标函数；基于所述目标函数，对每个相机的当前外参进行优化，并将优化后的每个相机的外参作为对应相机的最终外参。上述方案中，由于采用存在公共区域的相邻鸟瞰图中的相互重合的目标直线构建目标函数，优化后的相机外参能够实现使拼接的全景图像的整体错位误差最小，从而得到了整体效果更好的全景图像，提高了用户体验。