作者 | Aimme

出品 | 焉知

一直想通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)的角度好好地把其在自動(dòng)駕駛視覺(jué)檢測(cè)、追蹤及融合上的原理進(jìn)行詳細(xì)闡述，對(duì)于下一代自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，會(huì)采用集中式方案進(jìn)行攝像頭的原始感知信息輸入和原始雷達(dá)目標(biāo)的輸入。對(duì)于純攝像頭的感知方案通常采用針孔相機(jī)模型進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定，在本文中，將研究相機(jī)配準(zhǔn)和雷達(dá)傳感器融合的整體過(guò)程。了解其對(duì)于掌握后續(xù)關(guān)于測(cè)量提取和傳感器校準(zhǔn)的討論是必要的。

單/雙目相機(jī)標(biāo)定基本原理

將相機(jī)信息與物理世界相關(guān)聯(lián)，需要描述 3D 世界坐標(biāo)和圖像坐標(biāo)之間數(shù)學(xué)關(guān)系的模型，計(jì)算機(jī)視覺(jué)中最簡(jiǎn)單的此類模型是針孔相機(jī)模型（如下圖）。

圖1 相機(jī)模型模型的投影

針孔模型中的圖像形成是通過(guò)假設(shè)一個(gè)無(wú)限小的孔徑來(lái)解釋的，因此用了針孔這個(gè)術(shù)語(yǔ)?？紤]上圖中所有光線會(huì)聚在光學(xué)中心上，該中心與相機(jī)參考系的原點(diǎn)重合，光心到像面上主點(diǎn)c的距離等于焦距f，來(lái)自點(diǎn) p = [x,y,z] T的光線穿過(guò)光學(xué)中心，從而投影到位于圖像平面上的點(diǎn) p’= [x’,y’,z’] T。相似三角形的原理規(guī)定，點(diǎn) [x,y,z] T 被映射到圖像平面上的點(diǎn) p’= [fx/z, fy/z, f] T 。忽略深度，該投影由 R3（三維）到 R2（二維）映射給出，即

（1）

引入齊次坐標(biāo)，如上圖像點(diǎn)信息可以改寫為矩陣形式，其中K表示相機(jī)校準(zhǔn)矩陣。