CN106791325A - 全景环视系统的色差测光区自动识别系统及自动识别方法 - Google Patents
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Abstract
一种全景环视系统的色差测光区自动识别系统，包括设于车身上的前后左右四个摄像头、以及与所述四个摄像头信号连接的主控系统，所述主控系统包括用于由所述四个摄像头拍摄的图像中识别有效图像区和无用图像区的分割线的分割线识别单元，以及根据识别的分割线按照预定条件计算测光区的测光区计算单元，获得的测光区位于分割线附近且位于有效图像区内。本发明在全景环视系统售卖之前，预先进行测光区的自动识别，使得全景环视系统的摄像头安装在任何车型、任何角度和位置都可以进行精确的亮度测量，消除了固定的测光区设置不能适应所有车型和摄像头安装位置的缺陷。本发明还提供一种全景环视系统的色差测光区自动识别方法。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种全景环视系统的色差测光区自动识别系统及自动识别方法。
背景技术
车载360度环视系统由安装在车子前后左右的4个摄像头采集前后左右四个方向的实时图像，采集的图像经过主处理单元拼接成全景图像显示在车载显示屏上，驾驶员在车内就能够看到车身360度全景无缝拼接的图像。
由于4个摄像头的安装角度不一样，所以采集的实时图像明暗度也不一样，在进行无缝拼接的时候，明暗度差别明显的图像拼接在一起的时候很容易在明暗交接的地方看出接缝。为了使拼接后的图像看起来是无缝且没有明显的明暗界限，现在使用最多的方法是通过测量接缝处的明暗度，根据测量的明暗度来对图像进行亮度调节，以达到拼接的图像亮度一致的目的。
然而，由于明暗度测量的区域现在基本上是在代码中人为写死的，对于不同的车型，不同的镜头安装角度，测光区如果都设置成相同的话，难免会造成明暗度的误差，造成调节效果不佳。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可根据车型或镜头安装角度调整测光区的全景环视系统的色差测光区自动识别系统及自动识别方法。
本发明提供的全景环视系统的色差测光区自动识别系统，包括设于车身上的前后左右四个摄像头、以及与所述四个摄像头信号连接的主控系统，所述主控系统包括用于由所述四个摄像头拍摄的图像中识别有效图像区和无用图像区的分割线的分割线识别单元，以及根据识别的分割线按照预定条件计算测光区的测光区计算单元，获得的测光区位于分割线附近且位于有效图像区内。
进一步地，所述主控系统还包括用于存储计算出的测光区，以供全景环视系统运行时调用的测光区存储单元。
进一步地，所述全景环视系统的色差测光区自动识别系统还包括位于车身四角的四个采样标识，所述四个摄像头拍摄的图像中包括所述四个采样标识的图像。
进一步地，所述四个采样标识为棋盘格，所述分割线识别单元提取的分割线经过车身对应角的角平分线和所述棋盘格上的黑白分割点。
进一步地，所述测光区的至少一条边线平行于对应的分割线。
本发明提供的全景环视系统的色差测光区自动识别方法，包括如下步骤：在车身的四角设置采样标识，所述采样标识上绘制有用于供识别的分割线或位于分割线上的点；调整全景环视系统的摄像头角度，使摄像头能够拍到采样标识的完整图像；由摄像头拍摄的图像中识别采样标识上的分割线或位于分割线上的点，识别出的分割线即为有效图像区和无用图像区的分割线，识别出的分割点位于有效图像区和无用图像区的分割线上；利用预定算法根据识别出的分割线计算测光区，获得的测光区位于分割线附近且位于有效图像区内。
进一步地，所述方法还包括：准备试验车，过车身的前后左右四个方向分别画车身延长线，并在所述四条车身延长线相交的区域画车身四角的角平分线；以及调整采样标识的位置，使采样标识上的分割线或位于分割线上的点位于车身对应角的角平分线上。
进一步地，所述采样标识包括四个采用标识，所述四个采样标识分别设于车身前端的横向延长线、车身后端的横向延长线、车身左侧的纵向延长线及车身右侧的纵向延长线的两两相交的交叉区域。
进一步地，所述采样标识为棋盘格，有效图像区和无用图像区的分割线经过车身对应角的角平分线和棋盘格上的黑白分割点，所述有效图像区位于相邻的两条分割线之间，所述无用图像区位于各分割线与车身对应方向的延长线之间。
进一步地，利用预定算法根据识别出的分割线计算测光区的步骤包括：向分割线的至少一侧平移识别出的分割线；取平移后的分割线与原分割线之间的有效图像区而获得所需的测光区。
本发明在全景环视系统售卖之前，预先对全景环视系统进行调试，进行全景环视系统测光区的自动识别，使得全景环视系统的摄像头安装在任何车型、任何角度和位置都可以进行精确的亮度测量，使不同摄像头在拼接时的色差有了更加精确的调整依据，消除了固定的测光区设置不能适应所有车型和摄像头安装位置的缺陷。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1所示本发明实施例的全景环视系统的色差测光区自动识别系统的系统框图；
图2所示为在采集到的图像中确定有效图像区、无用图像区以及有效图像区和无用图像区的分割线的一个实施例的示意图。
图3所示为在采集到的图像中确定测光区的一个实施例的示意图。
图4所示为本发明实施例的全景环视系统的色差测光区自动识别方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
如图1所示，本发明的全景环视系统的色差测光区自动识别系统包括设于车身上的前后左右四个摄像头、与所述四个摄像头信号连接的主控系统、以及与所述主控系统信号连接的车载显示器。
其中，主控系统用于对四个摄像头拍摄的图像进行分析，以由拍摄的图像中自动识别出有效图像区和无用图像区(全景拼接时需要剪掉丢弃的区域)的分割线，并以识别出的分割线为依据计算出测光区，并保存计算出的测光区，供全景环视系统运行时提取该测光区的信息，在测光区进行测光，从而根据测量结果进行图像的明暗度调节。
车载显示器用于在利用色差测光区自动识别系统对全景环视系统进行调试时显示相应的画面，以利于调试工作的顺利进行，并在全景环视系统工作时显示操作界面和相应的画面(例如各个视角的拼接图像)。
为了便于主控系统实现上述功能，主控系统包括分割线识别单元、测光区计算单元、以及测光区存储单元。其中，分割线识别单元用于由四个摄像头拍摄的图像中识别有效图像区和无用图像区的分割线。测光区计算单元用于利用预定算法根据识别出的分割线计算测光区，计算出的测光区位于分割线附近且位于有效图像区内。测光区存储单元用于存储计算出的测光区，以供全景环视系统运行时调用。
如图2所示，为了便于分割线识别单元识别有效图像区和无用图像区的分割线，全景环视系统的色差测光区自动识别系统还包括设于车身四角的四个采样标识，这些采样标识在调试全景环视系统时使用，其摆设于地面上，位于车身的四角，并且，采样标识上绘制有用于供分割线识别单元所识别的分割线或位于分割线上的点(点的数量不少于两个)，在放置采样标识时，采样标识上绘制的分割线或位于分割线上的点与车身四角的角平分线重合，即采样标识上绘制的分割线或位于分割线上的点位于车身四角的角平分线上。在本实施例中，所述的四个采样标识分别位于车身前端的横向延长线21、车身后端的横向延长线22、车身左侧的纵向延长线23及车身右侧的纵向延长线24的两两相交的交叉区域，即图2中车身四角的四个直角形区域。在本实施例中，位于车身前端的横向延长线21、位于车身后端的横向延长线22、位于车身左侧的纵向延长线23及位于车身右侧的纵向延长线24分别指过车身的对应侧最高点(即车身的对应侧距离车身中心距离最远的点)所作的延长线。
当在车身四周布置好采样标识后，即可利用前后左右四个摄像头分别捕捉车身前后左右四个方向的图像，利用分割线识别单元对有效图像区和无用图像区的分割线(即采样标识上绘制的分割线或位于分割线上的点)进行识别。
由于全景环视系统采用的摄像头通常为大角度摄像头，一般可视范围会大于180度或者接近180度，而用于全景拼接的有效图像部分不需要用到拍摄到照到的所有图像。以前摄像头为例，图2中车身前端的横向延长线21前方的区域是前摄像头的可视区域，车身前端的两条分割线a、b之间的区域是用于全景拼接的有效图像区，车身前端的横向延长线21与分割线a、b之间的区域是被剪掉丢弃的区域，即无用图像区，各分割线的两侧是不同摄像头拍摄的画面，例如分割线a左侧是左摄像头拍摄的画面，右侧是前摄像头拍摄的画面，分割线b左侧是前摄像头拍摄的画面，右侧是右摄像头拍摄的画面。
同理，车身后端的横向延长线22后方的区域是后摄像头的可视区域，车身后端的两条分割线c、d之间的区域是用于全景拼接的有效图像区，车身后端的横向延长线22与分割线c、d之间的区域是无用图像区。车身左侧的纵向延长线23左侧的区域是左摄像头的可视区域，车身左侧的两条分割线b、c之间的区域是用于全景拼接的有效图像区，车身左侧的纵向延长线23与分割线b、c之间的区域是无用图像区。车身右侧的纵向延长线24右侧的区域是右摄像头的可视区域，车身右侧的两条分割线a、d之间的区域是用于全景拼接的有效图像区，车身右侧的纵向延长线24与分割线a、d之间的区域是无用图像区。
分割线识别单元在识别有效图像区和无用图像区的分割线时，可以通过识别颜色、形状或其组合来识别所需的分割线。在图2所示的实施例中，采样标识为棋盘格，其包括间隔设置的若干白色框格和若干黑色框格，黑色框格和白色框格相邻设置。对应该采样标识，系统被设定为识别棋盘格中过黑白分割点且位于车身四角角平分线上的线作为有效图像区和无用图像区的分割线。分割线识别单元在识别分割线时首先识别采样标识中位于车身四角角平分线上的黑白分割点，即图2中标号为1-12的12个黑白分割点，然后过识别出的黑白分割点画出有效图像区和无用图像区的分割线a、b、c、d。可以理解的，在本发明的其它实施例中，也可以先识别出采样标识中所有的黑白分割点，然后过其中位于车身四角角平分线上的黑白分割点(即图2中标号为1-12的12个黑白分割点)画出有效图像区和无用图像区的分割线a、b、c、d。另外，在本实施例中，是通过时识别黑白分割点来得到所需的分割线，可以理解的，分割点的颜色并不限于本实施例所述的黑白分割点，其也可以设置成其它颜色的分割点，例如红绿色分割点，并且识别出的分割点的数量并不限于图2中所述的12个。
在分割线识别单元通过识别形状来识别分割线的实施例中，可以假设采样标识上绘制有矩形框，如此可将系统设定为提取矩形框的位于车身四角角平分线上的对角线作为有效图像区和无用图像区的分割线。再例如，可以假设采样标识上绘制有等腰三角形，该等腰三角形的顶角平分线位于与车身对应角的角平分线上，如此，可将系统设定为提取该等腰三角形的顶角平分线作为有效图像区和无用图像区的分割线。作为等腰三角形的一个特例，也可以在采样标识上绘制等边三角形，将系统设定为提取该等边三角形的位于车身对应角角平分线上的顶角平分线作为有效图像区和无用图像区的分割线。
进一步地，为了便于分割线识别单元识别分割线，可以预先在采样标识上画好所需识别的分割线，画好的分割线可以以特定的颜色(例如红色)来表示，也可以以特定形状的点(例如位于分割线上的圆形或三角形的点)来表示，或者以具有特定颜色和形状的点来表示，如此既可以通过识别特定的颜色、形状或其组合来识别出需要识别的分割线。
当识别出有效图像区和无用图像区的分割线后，测光区计算单元即可根据识别出的分割线和预定算法在有效图像区内计算出测光区。
在图3所示的实施例中，当识别出有效图像区和无用图像区的分割线后，以前摄像头为例，将识别出的车身前端左侧的分割线b向右平移一段距离所形成的线将前摄像头的有效图像区分隔成左右两部分，左边的部分即为前摄像头左侧的测光区，简称前左测光区。同理，将识别出的车身前端右侧的分割线a向左平移一段距离所形成的线也将前摄像头的有效图像区分隔成左右两部分，右边的部分即为前摄像头右侧的测光区，简称前右测光区。利用同样的方法可以得到左前测光区、左后测光区，右前测光区、右后测光区，以及后左测光区和后右测光区。
在本实施例中，是通过平移有效图像区和无用图像区的分割线的方式得到测光区，可以理解的，测光区的计算方式并不限于此，例如，可以定义以分割线为中线的等腰三角形或等边三角形(等腰三角形的顶角和腰长或等边三角形的边长可以根据需要设定)所圈定的区域作为分割线两侧的测光区，或以分割线为直径的圆形(圆的直径可以根据需要设定)所圈定的区域作为分割线两侧的测光区。并且，测光区的数目也不限于每个摄像头两块，也可以设置成每个摄像头一块或者多块。而且，测光区的范围也不限于仅位于有效图像区内部且小于有效图像区，其也可以扩展至整个有效图像区，只要满足测光区位于分割线附近且位于有效图像区内即可。
如图4所示，当利用本发明的全景环视系统的色差测光区自动识别系统进行色差测光区的自动识别时，可包括如下步骤：
首先，需要搭建测光区识别环境，搭建测光区识别环境的步骤包括：
步骤S1：准备试验车，过车身的前后左右四个方向分别画车身延长线，并在所述四条车身延长线相交的区域画车身四角的角平分线。
在本步骤中，过车身前后左右四个方向所画的车身延长线即指图2所示的车身前端的横向延长线21、车身后端的横向延长线22、车身左侧的纵向延长线23及车身右侧的纵向延长线24。
步骤S2：在车身的四角设置采样标识，所述采样标识上绘制有用于供识别的分割线或位于分割线上的点；
在车身的四角设置采样标识时，采样标识摆设于地面上，分别设于车身前端的横向延长线21、车身后端的横向延长线22、车身左侧的纵向延长线23及车身右侧的纵向延长线24的两两相交的交叉区域。采样标识上绘制的分割线或位于分割线上的点用于供分割线识别单元所识别。在本发明的一个实施例中，设置的采样标识为棋盘格，该棋盘格包括间隔设置的若干白色框格和若干黑色框格，黑色框格和白色框格相邻设置。用于供分割线识别单元所识别的点为棋盘格上的黑白分割点。
步骤S3：调整采样标识的位置，使采样标识上的分割线或位于分割线上的点位于车身四角的角平分线上；:
在调整采样标识的位置时，可通过摄像头采集到的图像中的采样标识和过车身前后左右四个方向的车身延长线的位置关系进行调整，直至采样标识上的分割线或位于分割线上的点位于车身的对应角的角平分线上。
步骤S4：调整全景环视系统的摄像头角度，使摄像头能够拍到采样标识的完整图像。
在调整全景环视系统的摄像头角度时，通常是将摄像头角度向下调整，以使摄像头可以拍到地面上的采样标识。
步骤S5：由摄像头拍摄的图像中识别有效图像区和无用图像区的分割线。
其中，有效图像区位于相邻的两条分割线之间，无用图像区位于各分割线与车身对应方向的延长线之间，例如，前摄像头的有效图像区位于车身前端的两条分割线a、b之间，前摄像头的无用图像区位于车身前端的两条分割线a、b与车身前端的横向延长线21之间。
在本发明的一个实施例中，有效图像区和无用图像区的分割线设定为经过车身对应角的角平分线和棋盘格上的黑白分割点。在本发明的其它实施例中，有效图像区和无用图像区的分割线也可进行其它的设定，例如设定为经过采样标识上绘制的矩形框的位于车身对应角角平分线上的对角线，或设定为经过采样标识上绘制的等腰三角形的与车身对应角的角平分线重合的顶角平分线。在本发明的另一些实施例中，有效图像区和无用图像区的分割线也可以预先绘制于采样标识上。
步骤S6：利用预定算法根据识别出的分割线计算测光区，获得的测光区位于分割线附近且位于有效图像区内。
在本发明的一个实施例中，利用预定算法根据识别出的分割线计算测光区的步骤包括：向分割线的至少一侧平移识别出的分割线；取平移后的分割线与原分割线之间的有效图像区而获得所需的测光区。根据此方法获得的测光区的至少一条边线平行于对应的分割线。
步骤S7：存储获取的测光区，以供全景环视系统运行时调用。
本发明在全景环视系统售卖之前，预先对全景环视系统进行调试，进行全景环视系统测光区的自动识别，使得全景环视系统的摄像头安装在任何车型、任何角度和位置都可以进行精确的亮度测量，使不同摄像头在拼接时的色差有了更加精确的调整依据，消除了固定的测光区设置不能适应所有车型和摄像头安装位置的缺陷。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种全景环视系统的色差测光区自动识别系统，包括设于车身上的前后左右四个摄像头、以及与所述四个摄像头信号连接的主控系统，其特征在于，所述主控系统包括用于由所述四个摄像头拍摄的图像中识别有效图像区和无用图像区的分割线的分割线识别单元，以及根据识别的分割线按照预定条件计算测光区的测光区计算单元，获得的测光区位于分割线附近且位于有效图像区内。
2.根据权利要求1所述的全景环视系统的色差测光区自动识别系统，其特征在于：所述主控系统还包括用于存储计算出的测光区，以供全景环视系统运行时调用的测光区存储单元。
3.根据权利要求1所述的全景环视系统的色差测光区自动识别系统，其特征在于：所述全景环视系统的色差测光区自动识别系统还包括位于车身四角的四个采样标识，所述四个摄像头拍摄的图像中包括所述四个采样标识的图像。
4.根据权利要求3所述的全景环视系统的色差测光区自动识别系统，其特征在于：所述四个采样标识为棋盘格，所述分割线识别单元提取的分割线经过车身对应角的角平分线和所述棋盘格上的黑白分割点。
5.根据权利要求1所述的全景环视系统的色差测光区自动识别系统，其特征在于：所述测光区的至少一条边线平行于对应的分割线。
6.一种全景环视系统的色差测光区自动识别方法，其特征在于，其包括如下步骤：
在车身的四角设置采样标识，所述采样标识上绘制有用于供识别的分割线或位于分割线上的点；
调整全景环视系统的摄像头角度，使摄像头能够拍到采样标识的完整图像；
由摄像头拍摄的图像中识别采样标识上的分割线或位于分割线上的点，识别出的分割线即为有效图像区和无用图像区的分割线，识别出的分割点位于有效图像区和无用图像区的分割线上；
利用预定算法根据识别出的分割线计算测光区，获得的测光区位于分割线附近且位于有效图像区内。
7.根据权利要求6所述的全景环视系统的色差测光区自动识别方法，其特征在于：所述方法还包括：
准备试验车，过车身的前后左右四个方向分别画车身延长线，并在所述四条车身延长线相交的区域画车身四角的角平分线；以及
调整采样标识的位置，使采样标识上的分割线或位于分割线上的点位于车身对应角的角平分线上。
8.根据权利要求6或7所述的全景环视系统的色差测光区自动识别方法，其特征在于：所述采样标识包括四个采用标识，所述四个采样标识分别设于车身前端的横向延长线、车身后端的横向延长线、车身左侧的纵向延长线及车身右侧的纵向延长线的两两相交的交叉区域。
9.根据权利要求7所述的全景环视系统的色差测光区自动识别方法，其特征在于：所述采样标识为棋盘格，有效图像区和无用图像区的分割线经过车身的对应角的角平分线和棋盘格上的黑白分割点，所述有效图像区位于相邻的两条分割线之间，所述无用图像区位于各分割线与车身对应方向的延长线之间。
10.根据权利要求6所述的全景环视系统的色差测光区自动识别方法，其特征在于：利用预定算法根据识别出的分割线计算测光区的步骤包括：
向分割线的至少一侧平移识别出的分割线；
取平移后的分割线与原分割线之间的有效图像区而获得所需的测光区。
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