1.基本原理

相機(jī)外參標(biāo)定，通過拍攝多角度棋盤格標(biāo)定相機(jī)外參。

2.外參標(biāo)定板設(shè)計(jì)

標(biāo)定板分為垂直標(biāo)定板和水平標(biāo)定板，由于地面的水平標(biāo)定板不容易被檢測到，本文采用垂直標(biāo)定板進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定。

在標(biāo)定過程中標(biāo)定板需要和車身坐標(biāo)成正交狀態(tài)，也就是標(biāo)定板垂直邊需要和地平面垂直、水平邊需要和水平面垂直，且與車身中軸線保持水平狀態(tài)，這里推薦設(shè)計(jì)標(biāo)定板支架，利用支架調(diào)整標(biāo)定板位置，具體的標(biāo)定板設(shè)計(jì)如下圖所示，標(biāo)定板通過底部支架保證上下邊緣與地平面水平。

標(biāo)定板與支架示意圖

3.垂直標(biāo)定板擺放

垂直標(biāo)定板的擺放如下圖所示，這里需要注意，標(biāo)定板在標(biāo)定相機(jī)時(shí)需要和自身朝向的車身中軸線保持垂直。標(biāo)定板可以在保證垂直的條件下前后左右進(jìn)行移動以便于相機(jī)拍攝到較為清晰完整的標(biāo)定板圖像。

標(biāo)定板擺放示意圖

為了便于固定標(biāo)定板和車身的位置，我們首先需要確認(rèn)車身處于水平面上，車輛所在地的地面不能有不平或者較明顯的斜坡，在水平場景上我們采取以下步驟在地面上畫出車身坐標(biāo)系，具體操作如下：

A為了畫出前后水平線，這里分別找到車輛前后對稱點(diǎn)，如下圖A紅色點(diǎn)。

B通過鉛錘在地面畫下標(biāo)記，分別連接前后兩個(gè)點(diǎn)得到平行于車前后保險(xiǎn)杠的兩條線，如下圖B紅色線

C由于前后的點(diǎn)是對稱的，此時(shí)可以通過兩個(gè)點(diǎn)得到車身的中軸線和前后水平線的交點(diǎn)（就是前后對稱點(diǎn)的中點(diǎn)），如下圖C藍(lán)色點(diǎn)，藍(lán)色點(diǎn)相連接就是車身中軸線。

D分別從前后水平線的中點(diǎn)向左右延長相等的距離（比如延長1.5m），獲取兩側(cè)的對稱點(diǎn)，如下圖D黃色點(diǎn)，黃色點(diǎn)和車身垂直軸距離相等。

E之后用水平激光儀畫在延長對稱點(diǎn)出垂直于前后水平線上的點(diǎn)，如圖E左側(cè)圖中淺藍(lán)色線。

F這里可以看作從車上前方向車身后方通過激光直角尺畫垂直線，查看垂直線和后方水平線的交點(diǎn)，如圖F所示，下方線上黃色的點(diǎn)是通過下方水平線延長得到的點(diǎn)，下方紫色的點(diǎn)是依據(jù)前方線和點(diǎn)通過直角尺畫垂直線與后水平線的交點(diǎn)，我們需要保證這兩個(gè)點(diǎn)之間的差值小于4cm，才能保證車身外側(cè)的邊框符合車身坐標(biāo)系。

通過以上操作我們就得到了車身相關(guān)的外接長方形，只需要保證標(biāo)定板和地面上的線平行就可以保證標(biāo)定板和車身坐標(biāo)系水平，又由于標(biāo)定板通過支架保證了其與地面的水平關(guān)系，因此標(biāo)定板可以正交與車身坐標(biāo)系。

4.標(biāo)定板外參圖像拍攝

將標(biāo)定板按照車身坐標(biāo)系擺放后即可拍攝相對的外參圖像，外參圖像拍攝要求相如下：

1)標(biāo)定板光照要均勻，防止標(biāo)定板上存在陰影或者光斑反射對算法識別標(biāo)定板造成影響；

2)由于相機(jī)存在畸變且安裝存在一定的角度，當(dāng)標(biāo)定板存在一定角度朝向相機(jī)時(shí)標(biāo)定板棋盤格會有較大的形變，在識別算法中無法識別，所以要保證拍攝的標(biāo)定板圖像畸變不能太大，即拍攝過程中相機(jī)光軸和標(biāo)定板法線夾角不能太大；

3)每張拍攝的標(biāo)定板圖片要拍攝到完整的標(biāo)定板；

4)標(biāo)定板的多張圖片加起來的范圍需要盡可能覆蓋相機(jī)的視野；

5)標(biāo)定板需要盡可能平展，不能有明顯褶皺；

6)黑白方格為方形，大小一致，方格尺寸不限，可在圖像中清晰分辨即可，建議30mm左右；

7)棋盤格標(biāo)定需要拍攝多張棋盤格圖片,通常為20-30張；

具體拍攝效果如下圖，下圖中上面兩幅圖符合要求，下面兩幅圖左邊的有一定反光，右邊的有陰影，會影響標(biāo)定效果。

5.標(biāo)定圖像后處理

上述過程采集的圖像作為輸入給到感知組進(jìn)行內(nèi)外參算法，最后經(jīng)過域控對攝像頭圖片進(jìn)行拼接&對齊標(biāo)定文件，流程如下圖所示：

6.總結(jié)

以上介紹的就是相機(jī)標(biāo)定的一種基本方法，那么什么樣的場景需要做相機(jī)的標(biāo)定呢？總結(jié)來說，一切涉及到圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用都需要做相機(jī)標(biāo)定，例如汽車360度環(huán)視系統(tǒng)、3D目標(biāo)檢測等。

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