CN103185543B - 车载摄像头标定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种车载摄像头标定方法，包括：确定摄像头装配位置；检测摄像头是否装配到位；如果摄像头未装配到位，则进行整车调校；如果摄像头已装配到位，则调整摄像头校正装置的位置；检测摄像头校正装置是否已调整到位；如果摄像头校正装置尚未调整到位，则继续调整摄像头校正装置的位置；以及如果摄像头校正装置已调整到位，则利用摄像头校正装置来确认图像显示比例。本申请还提供了一种车载摄像头标定系统。

Description

车载摄像头标定方法及系统

技术领域

本申请涉及摄像头标定方法及系统，更具体来说，涉及车载后视摄像头的标定方法及系统。

背景技术

随着汽车电子技术的发展，将图像获取装置(例如摄像头)安装在车身的某个部位上已被广泛采用。例如，为了协助驾驶员(特别是新手驾驶员)倒车以及停车，后视摄像头可以被设计安装在车身的后方，以便使驾驶员能够观察车后的情况，避免不必要的车辆间的擦碰。

但是，后视摄像头在整车标定中一直没有明确的方法说明。因而，在整车测试时，难以辨别后视摄像头是否处于正确安装的位置，这直接影响后视摄像头显示的准确性以及完整性。

另外，对于摄像头图像显示而言，不同的汽车厂家尚未就摄像头图像显示各部分所占整个图像的比例达成统一的共识。

发明内容

本申请的目的之一在于提供车载摄像头整车标定的解决方案。该方案解决摄像头整车标定的问题，并且在一个实施例中说明了如何确定标定中的各种比例。

根据本申请的一个方面，提供了一种车载摄像头标定方法，包括：确定摄像头装配位置；检测摄像头是否装配到位；如果摄像头未装配到位，则进行整车调校；如果摄像头已装配到位，则调整摄像头校正装置的位置；检测摄像头校正装置是否已调整到位；如果摄像头校正装置尚未调整到位，则继续调整摄像头校正装置的位置；以及如果摄像头校正装置已调整到位，则利用摄像头校正装置来确认图像显示比例。

可选地，所述装配位置包括摄像头的安装高度以及摄像头与水平面的夹角。

可选地，确定摄像头装配位置的步骤包括：选择合适的摄像头镜头；获取镜头的视野数据以及车的A面数据；和对所获取的数据进行数据模拟，以确定摄像头的装配位置。

可选地，所述A面数据包括后保险杠、后牌照装饰条、后牌照板的与摄像头整车标定相关的数据。

可选地，所述合适的摄像头镜头是指镜头本身的变形量及视野数据与采用的摄像头感光元器件的大小尺寸相互匹配。

可选地，检测摄像头是否装配到位的步骤包括：测量摄像头的实际安装高度；和确定已安装高度是否在设计的公差范围内。

可选地，整车调校包括：定位整车纵向坐标的中心点；和调节摄像头镜头的位置，从而使摄像头镜头中心点与整车纵向坐标的中心位于垂直于水平面的同一直线上。

可选地，整车调校进一步包括：在调节摄像头镜头的位置之后，还调整摄像头与水平面的夹角，使其在装配公差范围内。

可选地，调整摄像头校正装置的位置的步骤包括：定位车后保险杠的最突出部位；调节摄像头校正装置的纵向方向的零点位置，从而使摄像头校正装置的纵向零点坐标位于后保险杠的最突出部位的垂直线上；和调节摄像头校正装置的横向方向的位置，以使摄像头校正装置的中心到左右车轮的距离基本相等。

可选地，确认图像显示比例的步骤包括：利用摄像头校正装置来确认显示屏上显示的车后保险杠部分占整个图像的比例，并确认车后保险杠的后两米之内的显示图像占整个图像的比例。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种车载摄像头标定系统，包括：用于确定摄像头装配位置的装置；用于检测摄像头是否装配到位的装置；用于在摄像头未装配到位时进行整车调校的装置；用于在摄像头已装配到位时调整摄像头校正装置的位置的装置；用于检测摄像头校正装置是否已调整到位的装置；用于在摄像头校正装置尚未调整到位时继续调整摄像头校正装置的位置的装置；以及用于在摄像头校正装置已调整到位时利用摄像头校正装置来确认图像显示比例的装置。

附图说明

图1是根据本申请的一个实施例的车载摄像头标定方法；

图2是根据本申请的一个实施例的车载摄像头图像显示的示例；

图3是根据本申请的一个实施例的车载摄像头与摄像头校正装置之间位置关系的示意图；

图4是根据本申请的一个实施例。在完成摄像头校正装置的摆放之后进行图像比例确认的示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本申请的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本申请的基本了解，并不旨在确认本申请的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本申请的技术方案，在不变更本申请的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其它实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本申请的技术方案的示例性说明，而不应当视为本申请的全部或者视为对本申请技术方案的限定或限制。

参考图1，其中示出了根据本申请的一个实施例的车载摄像头标定方法。

在步骤S110中，对摄像头标定工具进行准备。

在步骤S120中，确定摄像头的装配位置。在这里，装配位置可以包括摄像头的安装高度以及摄像头与水平面的夹角等。在一个具体的实现中，要求摄像头的安装高度不低于850mm，安装高度是指后视摄像头镜头中心到地面的垂直距离。

确定摄像头装配位置的步骤可以进一步包括：选择合适的摄像头镜头；获取镜头的视野数据以及车的A面数据；和对所获取的数据进行数据模拟，以确定摄像头的装配位置。

在一个具体的实现中，选取的摄像头镜头需与所采用的摄像头感光元器件匹配。使摄像头镜头与所采用的摄像头感光元器件匹配的方法之一是选取有效视野直径大于等于图像传感器(imagesensor)的像圆直径的镜头。例如，如果摄像头采用的制式是NTSC(由此可知图像传感器的输出像素为640*480)，图像传感器每个像素的大小是6.0*6.0微米，则可计算得出图像传感器的像圆直径为sqrt(square(640*6.0)+square(480*6.0))＝4.8毫米。在此情况下，所选取的摄像头镜头的有效视野直径应大于等于4.8毫米。

车的A面数据可以包括后保险杠、后牌照装饰条、后牌照板等的与摄像头整车标定相关的数据。在一个具体的实现中，针对所获取的镜头的视野数据以及车的A面数据进行模拟，以便确定摄像头的装配位置。

继续参考图1并结合图2，在进行数据模拟时，还需考虑摄像头在显示屏上显示的各个部分的比例要求。如图2所示，A、B、C、D指的是显示屏幕上的四个边角，CDEF部分指的是图像上所示的后保险杠部分，G和H分别为CD和EF的中点，FQ的距离为2m。在一个具体的实现中，规定A、B、C、D四个角上不能出现暗角，ED、CF所占屏幕显示图像的比例应超过5％不超过10％并且60％的图像应显示车尾后2米的距离(即FQ)。

在确定摄像头装配位置之后，进入摄像头实车标定过程。

在步骤S130，检测摄像头是否装配到位。有如下事项需注意：将车辆安置于坚固、水平的地面；测量四个轮胎的气压，使其为标准胎压；在测量时车内不得有人；在测量时不得移动车辆，也不得开启和关闭车门；确保已装配的摄像头无晃动。在检测时，可采用测距激光仪来测得摄像头的实际安装高度。如果测得的安装高度在设计的公差范围内，则表示此次的摄像头已安装到位，否则需重新装配摄像头进行位置调校。

当摄像头已装配到位，则调整摄像头校正装置的位置，而当摄像头未装配到位，则需要进行整车调校。

继续参考图1，在步骤S150，进行整车调校。在一个具体实现中，可以首先利用直线激光仪定位整车纵向坐标中心点，即图3中的C点，然后调节摄像头镜头，从而使摄像头镜头中心点正好与C点在垂直于水平面的同一直线上(或重合)。完成上述调整后，还可对摄像头镜头装配的角度进行测试，即调整摄像头与水平面的夹角，使其在装配公差范围内。

在步骤S140，调整摄像头校正装置的位置。在调整之前需注意如下事项：将车辆置于坚固、水平的地面；测量四个轮胎的气压，确保为标准胎压；在测量时人员不得在车内；在测量时不得移动车辆，也不得开启和关闭车门；摄像头校正装置放置在水平的地面上；摄像头能够照射到的工作范围内无杂物。

在一个具体实现中，将摄像头校正装置放置于车辆后部的水平地面上，调整校正装置上的塑料脚架，采用水平仪检查校正装置的水平位置。在确定好摄像头校正装置的水平位置之后，采用直线激光仪定位车后保险杠的最突出部位，然后调节摄像头校正系统的纵向方向的零点位置，从而使摄像头校正装置的纵向方向零点坐标正好位于后保险杠的最突出部位的垂直线。然后，采用直线激光仪调整摄像头校正装置在水平上的位置，使得校正装置水平方向上的中线AB与线CA垂直，如图3所示。

在步骤S160中，确定校正装置是否调整到位。在一个具体实现中，在调整好摄像头校正系统的位置后，采用测距激光仪测量水平方向上的正中间位置与左右车轮的距离。如果测得的数据一样，则说明此校正装置位置已调整到位；而如果测得的数据超出公差范围，则说明校正装置还未调整到位，需仍需调整摄像头校正装置的位置。

在确认校正装置已调整到位后，可利用摄像头校正装置来确认图像显示比例(步骤S170).

在一个具体的实现中，可放置一个长、宽为30厘米、高为10厘米的物体400在校正装置纵向坐标30厘米处，如图4所示。然后将车打到倒车档，在显示屏上确认是否能看到此物体。如果能看到此物体，可以将此物体往车辆方向靠近直至在显示屏上看不到物体，记录下此时物体400在校正装置上的坐标，即摄像头的盲区。如果不能看到此物体，则需确认此装配的摄像头的光轴精度是否在设计的范围内。

确认好此摄像头的盲区后，可确认显示屏上显示的各个部分是否满足设计要求。例如，确认显示屏上显示的车后保险杠部分占整个图像的比例是否超过10％，确认车后保险杠的后两米之内的显示图像占整个图像的比例是否超过60％。

再将图4中的物体400往远离车辆的方向移动，直至显示屏上无法显示此物体，记录下从校正装置的2米处到此位置的距离，然后将数据加上2米即可得出摄像头的照远数据。

还可以测量显示屏上显示的保险杠的宽度及保险杠的深度。例如，将一个直径10毫米、高为2毫米的小圆柱体放置于后保险杠的最左端，观察显示屏上的图像，然后沿着保险杠向整车横向坐标中心移动直到显示屏上能够看到此小圆柱体，记下此位置。再将小圆柱体放置于后保险杠的最右端，重复上面的动作，测量两处标记的距离，从而得到可照射到的保险杠宽度。又例如，可将小圆柱体放置于后保险杠纵向方向的边缘，采用直线激光仪，使得小圆柱体与图3中的C点在同一直线上，然后沿纵向移动小圆柱体直到显示屏上无法看到此小圆柱体，记下此位置，并且测量此位置与后保险杠最突出部位边缘在纵向方向上的距离，即可得到可照射到的保险杠深度。

更优选地，在显示图像比例确定后，还可在白天、晚上、雨天三种天气下对所装配的摄像头效果进行确认，并且完成下表。

以上例子主要说明了根据本申请的一个实施例的车载摄像头标定方法。尽管只对其中一些具体实施例进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本申请可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。例如，上面描述的方法步骤可以采用硬件、软件或者硬件与软件的结合来实现。

根据本申请的一种实施例，还提供了一种车载摄像头标定系统，包括：用于确定摄像头装配位置的装置；用于检测摄像头是否装配到位的装置；用于在摄像头未装配到位时进行整车调校的装置；用于在摄像头已装配到位时调整摄像头校正装置的位置的装置；用于检测摄像头校正装置是否已调整到位的装置；用于在摄像头校正装置尚未调整到位时继续调整摄像头校正装置的位置的装置；以及用于在摄像头校正装置已调整到位时利用摄像头校正装置来确认图像显示比例的装置。

应理解，全文所展示的例子与实施方式是示意性的而非限制性的，即在不脱离权利要求所定义的精神及范围的情况下，本申请可能涵盖各种的修改与替换。例如，通常要求显示屏不对摄像头给出的视频信号做截屏处理。但有时摄像头输出的视频信号长宽比与显示屏的长宽比并不匹配，则在这种情况下显示屏将不得不进行截屏处理。本领域技术人员应明白，此时可对摄像头左右边采用相同的截屏比例，从而保证摄像头左右两边显示比例对称。

Claims (16)

1.一种车载摄像头标定方法，包括：

确定摄像头装配位置；

检测摄像头是否装配到位；

如果摄像头未装配到位，则进行整车调校；

如果摄像头已装配到位，则调整摄像头校正装置的位置；

检测摄像头校正装置是否已调整到位；

如果摄像头校正装置尚未调整到位，则继续调整摄像头校正装置的位置；以及

如果摄像头校正装置已调整到位，则利用摄像头校正装置来确认图像显示比例，

其中确定摄像头装配位置的步骤包括：

选择合适的摄像头镜头；

获取镜头的视野数据以及车的A面数据，所述A面数据包括后保险杠、后牌照装饰条、后牌照板的与摄像头整车标定相关的数据；和

对所获取的数据进行数据模拟，以确定摄像头的装配位置。

2.如权利要求1所述的车载摄像头标定方法，其中所述装配位置包括摄像头的安装高度以及摄像头与水平面的夹角。

3.如权利要求1所述的车载摄像头标定方法，其中所述合适的摄像头镜头是指镜头本身的变形量及视野数据与采用的摄像头感光元器件的大小尺寸相互匹配。

4.如权利要求1所述的车载摄像头标定方法，其中检测摄像头是否装配到位的步骤包括：

测量摄像头的实际安装高度；和

确定已安装高度是否在设计的公差范围内。

5.如权利要求1所述的车载摄像头标定方法，其中整车调校包括：

定位整车纵向坐标的中心点；和

调节摄像头镜头的位置，从而使摄像头镜头中心点与整车纵向坐标的中心位于垂直于水平面的同一直线上。

6.如权利要求5所述的车载摄像头标定方法，其中整车调校进一步包括：

在调节摄像头镜头的位置之后，还调整摄像头与水平面的夹角，使其在装配公差范围内。

7.如权利要求1所述的车载摄像头标定方法，其中调整摄像头校正装置的位置的步骤包括：

定位车后保险杠的最突出部位；

调节摄像头校正装置的纵向方向的零点位置，从而使摄像头校正装置的纵向零点坐标位于后保险杠的最突出部位的垂直线上；和

调节摄像头校正装置的横向方向的位置，以使摄像头校正装置的中心到左右车轮的距离相等。

8.如权利要求1所述的车载摄像头标定方法，其中确认图像显示比例的步骤包括：利用摄像头校正装置来确认显示屏上显示的车后保险杠部分占整个图像的比例，并确认车后保险杠的后两米之内的显示图像占整个图像的比例。

9.一种车载摄像头标定系统，包括：

用于确定摄像头装配位置的装置；

用于检测摄像头是否装配到位的装置；

用于在摄像头未装配到位时进行整车调校的装置；

用于在摄像头已装配到位时调整摄像头校正装置的位置的装置；

用于检测摄像头校正装置是否已调整到位的装置；

用于在摄像头校正装置尚未调整到位时继续调整摄像头校正装置的位置的装置；以及

用于在摄像头校正装置已调整到位时利用摄像头校正装置来确认图像显示比例的装置，

其中用于确定摄像头装配位置的装置包括：

用于选择合适的摄像头镜头的装置；

用于获取镜头的视野数据以及车的A面数据的装置，所述A面数据包括后保险杠、后牌照装饰条、后牌照板的与摄像头整车标定相关的数据；和

用于对所获取的数据进行数据模拟以确定摄像头的装配位置的装置。

10.如权利要求9所述的车载摄像头标定系统，其中所述装配位置包括摄像头的安装高度以及摄像头与水平面的夹角。

11.如权利要求9所述的车载摄像头标定系统，其中所述合适的摄像头镜头是指镜头本身的变形量及视野数据与采用的摄像头感光元器件的大小尺寸相互匹配。

12.如权利要求9所述的车载摄像头标定系统，其中用于检测摄像头是否装配到位的装置包括：

用于测量摄像头的实际安装高度的装置；和

用于确定已安装高度是否在设计的公差范围内的装置。

13.如权利要求9所述的车载摄像头标定系统，其中用于在摄像头未装配到位时进行整车调校的装置包括：

用于定位整车纵向坐标的中心点的装置；和

用于调节摄像头镜头的位置、从而使摄像头镜头中心点与整车纵向坐标的中心位于垂直于水平面的同一直线上的装置。

14.如权利要求13所述的车载摄像头标定系统，其中用于在摄像头未装配到位时进行整车调校的装置进一步包括：

用于调整摄像头与水平面的夹角的装置。

15.如权利要求9所述的车载摄像头标定系统，其中用于在摄像头已装配到位时调整摄像头校正装置的位置的装置包括：

用于定位车后保险杠的最突出部位的装置；

用于调节摄像头校正装置的纵向方向的零点位置、从而使摄像头校正装置的纵向零点坐标位于后保险杠的最突出部位的垂直线上的装置；和

用于调节摄像头校正装置的横向方向的位置、以使摄像头校正装置的中心到左右车轮的距离相等的装置。

16.如权利要求9所述的车载摄像头标定系统，其中用于确认图像显示比例的装置包括：用于利用摄像头校正装置来确认显示屏上显示的车后保险杠部分占整个图像的比例、以及确认车后保险杠的后两米之内的显示图像占整个图像的比例的装置。