CN107622513A - 一种拼缝标定点检测装置及环视系统自动标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆领域，公开了一种拼缝标定点检测装置及环视系统自动标定方法，在标定场地空间内车辆停放区域外的四个角处为拼缝位置，在各所述拼缝位置各放置尺寸一致的一组相邻方格，标定过程车前后左右装置四个摄像机，单路摄像头视野内拍摄到对应的两组相邻方格，四个摄像机分别拍摄照片，通过环视系统自动标定方法，标定各摄像机参数。采用该技术方案提高了标定的精度，适用性更强，且降低了标定场地布置成本，提高了标定方案的可维护性。

Description

一种拼缝标定点检测装置及环视系统自动标定方法

技术领域

本发明涉及车载领域，特别涉及一种拼缝标定点检测装置及环视系统自动标定方法。

背景技术

基于多摄像机融合的环视视觉辅助系统，运用安装在车身前后左右的四个超广角鱼眼摄像头可以提供环绕车身周围360度的视觉图像，从根本上消除视野盲区和死角，提高了车辆的安全性。

环视系统需要提供一个下线自动标定方法，为了保证标定的精确性，需设计一套系统保证车辆前轮停靠在黄色十字线上并与标定板保持一固定距离(前轮卡位线距离方格上边缘距离固定)，且车身中心线与标定场地中心线平行。为了使用不同尺寸车型的需要，一般需要一定的标定场地空间(根据实车不同，可能会稍微有所偏差)。

环视系统自动标定系统需要实用尺寸已知的标定物，通过建立标定物上坐标已知点与其图像点之间的对应关系，利用一定的算法获得相机模型的参数。如图1所示，现有的环视自动标定系统所用的标定物除了检测所需的标定点外，还包含冗余标定点，即在标定场地放置车辆的区域前后左右放置若干个棋盘格，棋盘格由大小一致或者不一致的若干个黑色方格组成，相邻黑色方格之间要保持一定的距离关系，而且方格的相对位置不能发生变化，不仅方格个数多给布置场地过程带来了很多不便，而且维护和保养过程繁琐，更重要的是冗余的方格对角点检测算法带来干扰，导致角点排序混乱，影响标定结果正确性，并且为保证标定的可靠性，一般标定棋盘格都要定期维护和保养，棋盘方格冗余增加了维护和保养得成本。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种拼缝标定点检测装置及环视系统自动标定方法，提高了标定的精度，适用性更强，且降低了标定场地布置成本，提高了标定方案的可维护性。

本发明实施例提供的一种拼缝标定点检测装置，在标定场地空间内车辆停放区域外的四个角处为拼缝位置，在各所述拼缝位置各放置尺寸一致的一组相邻方格，标定过程车前后左右装置四个摄像机，单路摄像头视野内拍摄到对应的两组相邻方格，四个摄像机分别拍摄照片，通过环视系统自动标定方法，标定各摄像机参数。

可选地，所述拼接缝位置的选取是根据拼接算法获得。

可选地，每组放置于拼接缝位置的相邻方格为两个方格。

另外，本发明还提供一种基于上述拼缝标定点检测装置的环视系统自动标定方法，包括：

获得车身和相机的输入参数；

计算理论参数，将世界坐标系与相机坐标系重合；

角点检测；

计算外参；

保存标定出的内外参数。

可选地，所述角点检测包括：

(1)图像预处理；

(2)轮廓提取确定拼接方格位置；

(3)利用轮廓面积去除面积较小的非方格轮廓，只保留方格轮廓去除干扰；

(4)根据轮廓的位置信息精确定位拼缝方格的位置；

(5)通过轮廓投影提取角点坐标。

可选地，所述图像预处理是对图像做高帽变换然后做二值化处理。

由上可见，应用本实施例技术方案，由于通过拼缝标定点检测装置的设计，与现有存在冗余标定点的标定装置相比，剔除冗余标定点，在标定点检测过程减少了多余标定点的干扰，提高了标定的精度，适用性更强，且降低了标定场地布置成本，提高了标定方案的可维护性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中标定场地示意图；

图2为本发明提供的一种标定场地示意图；

图3为本发明提供的一种标定算法流程图；

图4为本发明提供的一种拼缝位置角点检测算法流程图；

图5为本发明提供的一种图像预处理效果图；

图6为本发明提供的一种提取角点坐标效果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

本实施例提供一种基于拼缝标定点的检测装置就是剔除冗余标定点的环视系统自动标定装置，并设计了对应的标定算法，环视系统使用的是超广角的鱼眼镜头(180度及以上)，空间映射后相邻的相机通过重叠区域拼接得到鸟瞰图，在车的四个角即鸟瞰图拼接位置各放置尺寸一致的两个方格，方格位置与相机位置不要求特定的位置关系，与现有存在冗余标定点的标定装置相比，本方法具有成本低，场地易于维护，标定精度高，适用性强等优点。并且本方法兼容现有复杂棋盘格的标定场地。

如图2所示，剔除冗余标定点的原理是基于拼接缝位置的选取，而拼接缝位置的选取根据拼接算法获得，相邻的两个方格放置于拼接缝位置，其余的方格为冗余方格可剔除。最外黑色框表示标定场地空间，虚线框为车辆停放区域，车辆四个角各放置一组相邻方格。标定过程车前后左右装置四个摄像机，单路摄像头视野内可以拍摄到对应的两组相邻方格，通过检测方格角点，标定摄像机参数。

一种基于拼缝标定点检测的环视系统自动标定方法，如图3所示，通过拼缝标定点布置好标定场地空间后，四个摄像机分别拍摄照片，具体的环视系统自动标定方法，包括：

1、获得输入参数：输入参数主要包括：车身参数(车高，车宽，车长)，相机参数(相机sensor和len的类型，型号)。

2、计算理论参数：世界坐标系Pw原点先平移T后旋转R至相机坐标系Pc，与相机坐标系重合。

推导过程：

P_c＝R(P_w-T)

P_c＝RP_w-RP

RP_w＝P_c+RT

P_w＝R′(P_c+RT)

3、角点检测，如图4所示，包括：

(1)图像预处理：对图像做高帽变换然后做二值化处理，处理效果如5图所示。

(2)拼接方格粗定位：轮廓提取确定方格位置。

(3)去除干扰：利用轮廓面积去除面积较小的非方格轮廓，只保留方格轮廓。

(4)拼缝方格精确定位：根据轮廓的位置信息精确定位方格的位置。

(5)提取角点坐标：轮廓投影确定角点的坐标，如图6所示。

4、计算外部参数：计算外部参数的过程就是求解方程组的过程：对于齐次线性方程组，可以利用SVD方法求解。

5、保存参数：保存标定出的摄像机的内部参数以及摄像机相对于世界坐标系位置的外部参数，外部参数是世界坐标系三个轴的旋转参数和每个轴的平移参数。

可见，本发明提出的一种环视系统自动标定方法是基于拼缝标定点检测装置，与现有存在冗余标定点的标定装置相比，剔除冗余标定点，在标定点检测过程减少了多余标定点的干扰，提高了标定的精度，适用性更强，且降低了标定场地布置成本，提高了标定方案的可维护性。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种拼缝标定点检测装置，其特征在于，在标定场地空间内车辆停放区域外的四个角处为拼缝位置，在各所述拼缝位置各放置尺寸一致的一组相邻方格，标定过程车前后左右装置四个摄像机，单路摄像头视野内拍摄到对应的两组相邻方格，四个摄像机分别拍摄照片，通过环视系统自动标定方法，标定各摄像机参数。

2.如权利要求1所述的一种拼缝标定点检测装置，其特征在于，所述拼接缝位置的选取是根据拼接算法获得。

3.如权利要求1或2所述的一种拼缝标定点检测装置，其特征在于，每组放置于拼接缝位置的相邻方格为两个方格。

4.一种基于权利要求1中拼缝标定点检测装置的环视系统自动标定方法，其特征在于，包括：

获得车身和相机的输入参数；

计算理论参数，将世界坐标系与相机坐标系重合；

角点检测；

计算外参；

保存标定出的内外参数。

5.如权利要求4所述的一种环视系统自动标定方法，其特征在于，所述角点检测包括：

(1)图像预处理；

(2)轮廓提取确定拼接方格位置；

(3)利用轮廓面积去除面积较小的非方格轮廓，只保留方格轮廓去除干扰；

(4)根据轮廓的位置信息精确定位拼缝方格的位置；

(5)通过轮廓投影提取角点坐标。

6.如权利要求5所述的一种环视系统自动标定方法，其特征在于，所述图像预处理是对图像做高帽变换然后做二值化处理。