CN107784627A - 车辆环景影像的建立方法 - Google Patents

Abstract

一种车辆环景影像的建立方法，包括：提供多个标定件配置于车辆的周围，各所述标定件包含有两个标定面，各所述标定面上具有多个第一、第二特征点，且车辆上的每一摄影装置的视角范围涵盖相面对的两个所述标定面。依据两相面对的标定面的距离，以及摄影装置的影像中各所述标定面的第一特征点的位置，对影像进行畸变校正，以获得多个校正影像。辨识并记录各所述校正影像中第二特征点的位置；依据所记录的第二特征点的位置，将相邻两摄影装置的校正影像进行拼接，并以获得环景影像。藉此，效节省畸变校正及影像拼接的作业时间，并提高影像拼接的精度。

Description

车辆环景影像的建立方法

技术领域

本发明涉及车用的环景影像；特别涉及一种车辆环景影像的建立方法。

背景技术

车用的环景摄影系统装设于一车辆上，用以拍摄车辆四周围的景物并进行显示，以作为行车或停车的安全辅助机制。环景摄影系统包括有多个摄影装置分别装设于车辆上的不同位置，将各所述摄影装置所拍摄的影像拼接后，得到环景影像。

由于所述摄影装置采用广视角的镜头，摄影装置的影像会有畸变产生，畸变的影像将无法应用于影像拼接，因此，摄影装置在出厂前，业者必须先行对各所述摄影装置的进行影像的畸变校正，而后才将摄影装置装设到车辆上。

在所述摄影装置装设到车辆上后，又需将车辆移至一标定场地，以进行影像拼接的标定作业。所述标定场地的四周地面上铺有多个标定板(或标定布)，标定板上具有多个特征点，利用各所述摄影装置拍摄所述标定板，辨识相邻摄影装置的影像中的特征点的位置，并依据将相邻摄影装置的影像的特征点位置进行影像拼接，以得到环景影像。

由于畸变校正与影像拼接的标定分别在不同场所进行，因此，相当耗费时间。此外，在影像拼接的标定作业时，标定板平铺于地面上，距离摄影装置越远的特征点的影像越模糊，将使得辨识后的特征点的位置产生误差，而影响影像拼接的精度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车辆环景影像的建立方法，可减少畸变校正与影像拼接的时间，且提升影像拼接的精度。

为了达成上述目的，本发明提供的一种车辆环景影像的建立方法，应用于一环景摄影系统，所述环景摄影系统包含有多个摄影装置装设于一车辆上；所述方法包含下列步骤：A、提供多个标定件，各所述标定件包含有两个标定面，各所述标定面上具有多个第一特征点与多个第二特征点；B、将所述标定件配置于所述车辆的周围，其中，各所述标定件位于所述摄影装置其中两者的视角范围重叠的区域，且各所述标定件的其中一所述标定面对应视角范围重叠的两个所述摄影装置之一，另一所述标定面对应视角范围重叠的两个所述摄影装置的另一个；各所述标定件的其中一所述标定面与相邻标定件的其中一所述标定面相面对，且每一所述摄影装置的视角范围涵盖相面对的两个所述标定面；C、依据所述标定件相面对的标定面之间距离，以及各所述摄影装置所取得的影像中各所述标定面的所述第一特征点的位置，对所述摄影装置的影像进行畸变校正，以获得多个校正影像；D、辨识各所述校正影像中各所述标定面上的第二特征点，井记录各所述校正影像中第二特征点的位置；依据所记录的第二特征点的位置，将相邻两个所述摄影装置的校正影像进行拼接，并以获得一环景影像。

本发明效果在于，利用标定件进行影像畸变校正及影像拼接，有效节省畸变校正及影像拼接的作业时间。由于使用立体的标定件，第一特征点与第二特征点的影像清楚，位置易于辨识，有效提升影像拼接的精度。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的车辆环景影像的建立方法流程图。

图2为本发明上述较佳实施例的标定件立体图。

图3为一示意图，揭示标定件配置于标定场地外围。

图4为一示意图，揭示具有环景摄影系统的车辆停驻于标定场地。

【附图标记说明】

[本发明]

100 环景摄影系统

10 摄影装置

12 处理装置 122 存储器

14 显示器

20 标定件

22、22′ 标定面

22a 第一特征点 22b 第二特征点

24 网格

242 纵向线条 244 横向线条

26 第一色块

28 第二色块

30 第三色块

200 标定场地

V 车辆

θ 夹角

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，现列举一较佳实施例并配合附图详细说明如后。请参图1所示，为本发明一较佳实施例的车辆环景影像的建立方法的流程图，在后请配合图2至图4说明本实施例的车辆环景影像的建立方法步骤，所述方法应装设于图4所示的车辆V上的一环景摄影系统100，所述环景摄影系统100包含有多个摄影装置10、一处理装置12及一显示器14，其中所述摄影装置10分别装设于所述车辆V的车头、车尾、及左右两个后视镜上，所述处理装置12电性连接所述摄影装置10与所述显示器14。

首先，请配合图2，提供多个标定件20，各所述标定件20包含有两个标定面22，22’，所述两个标定面22，22’夹一夹角θ，本实施例为所述夹角90度，各所述标定面22，22’上具有多个第一特征点22a与多个第二特征点22b。本实施例中，各所述标定面22，22’上具有一矩形的网格24，所述网格24由多个纵向线条242与多个横向线条244构成者，各所述网格24的纵向线条242与横向线条244交汇处构成各所述标定面22，22’的所述第一特征点22a。本实施例为四条纵向线条242与四条横向线条244，所述纵向线条242及横向线条244围设成九宫格的矩阵，且第一特征点22a的数量为16个，相邻两个所述第一特征点22a的距离为30厘米，前述设计，是为了便于后续辨识影像中第一特征点22a的位置。

各所述网格24中具有交错配置的多个第一色块26与多个第二色块28，各所述第一色块26与各所述第二色块28的颜色相异，本实施例中第一色块26为白色，第二色块28为黑色。各所述标定面22，22’上具有一第三色块30，环绕所述网格24的四周围，所述第三色块30具有四个边及四个角，所述四个角构成各所述标定面22，22’的所述第二特征点22b。同一所述标定件20上的两个标定面22，22’的第三色块颜色相异，且第三色块30颜色也不同于第一色块26与第二色块28，本实例中，同一所述标定件20上的两个个标定面22，22’的第三色块30分别为蓝色及红色。实务上，除了以第三色块30的四个角作为第二特征点22b之外，也可直接以各所述网格24的四个角落作为第二特征点22b。

接着，请配合图3与图4，在一矩形的标定场地200的四个角落外围分别放置所述标定件20，所述标定场地200供所述车辆V停驻，以使所述标定件20位于所述车辆V的周围。各所述标定件20位于所述摄影装置10其中两者的视角范围重叠的区域，且各所述标定件20的其中一所述标定面22对应视角范围重叠的两个所述摄影装置10之一，另一所述标定面22’对应视角范围重叠的两个所述摄影装置10的另一个；各所述标定件20的其中一所述标定面22与相邻标定件20的其中一所述标定面22相面对，且相面对的标定面22，22’的第三色块30颜色相同。每一所述摄影装置10的视角范围至少涵盖两个标定件20相面对的标定面22，22’，且相面对的标定面22，22’的影像位于摄影装置10的影像接近边缘的区域。

举例而言，请配合图4，以位于车辆V右前方的标定件20为例，所述标定件20位于车头的摄影装置10及右后视镜的摄影装置10的视角范围重叠的区域，且其中一所述标定面22对应车头的摄影装置10，另一所述标定面22’对应右后视镜的摄影装置10。右前方的标定件20的一所述标定面22与左前方的标定件20的一所述标定面22相面对，车头的摄影装置10可拍摄到右前方及左前方的标定件20相面对的标定面。

摄影装置10的影像于接近边缘处会产生变形，因此，续进行摄影装置10的影像的畸变校正。由于两个标定件20相面对的标定面22，22’之间的距离(即所述标定场地200的长度或宽度)为已知，所述处理装置12依据相面对的标定面22，22’之间距离与各所述摄影装置10所取得的影像中各所述标定面22，22’的所述第一特征点22a的位置及间距，对各所述摄影装置10的影像进行畸变校正，以获得对应所述摄影装置10的多个校正影像。

本实施例中，先于所述处理装置12的存储器122中内建一对应表，所述对应表中记录有每个摄影装置10的影像中两相面对的标定面22，22’的各所述第一特征点22a的位移量与相面对的标定面22，22’之间距离的对应关系。所述处理装置12取得各所述摄影装置10的影像后，利用影像中所述第一、第二色块26，28辨识各所述标定面22，22’的第一特征点22a的位置，再依据相面对的标定面22，22’之间距离由所述对应表中取得各所述第一特征点22a的位移量，以对影像进行畸变校正。校正的顺序由各所述网格24最下列最左边的第一特征点22a开始进行位移，而后依序对右边的第一特征点22a进行位移，在最下列的第一特征点22a位移后，再依序往上一列且由左往右的顺序对第一特征点22a进行位移，直到所有第一特征点22a位移完成。影像中两个第一特征点22a之间的像素则可依据像素相对于两个第一特征点22a的位置及两个第一特征点22a的位移量的平均值进行位移。

实务上，除了以对应表作为畸变校正的基础，也可对各所述标定面22，22’的纵向线条242及横向线条244进行二次曲线的校正，以获得校正影像。此外，所述第一、第二色块26，28的作用是为了易于辨识影像中第一特征点22a的位置，实务上，也可不设置第一、第二色块26，28，而直接辨识影像中网格24的纵向线条242与横向线条244的交汇处。

在取得对应所述摄影装置10的校正影像后，即可进行影像拼接，其中，所述处理装置12辨识各所述校正影像中各所述标定面22，22’上的第二特征点22b，并记录各所述校正影像中第二特征点22b的位置，再依据所记录的第二特征点22b的位置，将所述摄影装置10两相邻两者的校正影像进行拼接，在所有的校正影像拼接完成后，形成一环景影像。举例而言，请配合图4，所述处理装置12将车头的摄影装置10的校正影像中右前方的标定件20的标定面22的第二特征点22b，与右后视镜的摄影装置10的校正影像中右前方的标定件20的另一标定面22’的第二特征点22b依序相叠合，即完成车头的摄影装置10及右后视镜的摄影装置10的校正影像的拼接。其它摄影装置的校正影像拼接方式相同，容不赘述。

实务上，若相邻两个所述摄影装置10的镜头焦距不同，使得影像尺寸不同，造成相邻两个所述校正影像中相对应的第二特征点22b无法位于同一位置，所述处理装置12于上述辨识第二特征点22b后，更调整相邻两个所述摄影装置10的校正影像的尺寸，使相邻两个所述摄影装置10之一的校正影像中相邻两个所述第二特征点22b的距离等于相邻两个所述摄影装置10的另一个的校正影像中对应的相邻两个所述第二特征点22b的距离，再将调整尺寸后的校正影像进行拼接，使调整尺寸后相邻两个所述校正影像中相对应的第二特征点22b重叠。此外，为了降低相邻两个所述校正影像的亮度差异，所述处理装置12更对相邻两个所述校正影像进行影像融合，调整相邻两个所述校正影像的亮度，使相邻两个所述校距影像整体亮度一致或相近。

所述摄影装置10所拍摄的影像持续传输至所述处理装置12后，所述处理装置12持续对各所述摄影装置10的影像进行上述的畸变校正，以及依据所记录的第二特征点22b的位置将所述校正影像拼接，以获得动态的环景影像，并透过所述显示器14显示环景影像，以供用户观看车辆四周围的景像。

据上所述，本发明的车辆环景影像的建立方法，利用标定件20进行影像畸变校正及影像拼接，有效节省畸变校正及影像拼接的作业时间。由于立体标定件20的标定面22，22’立于地面上，因此，第一特征点22a与第二特征点22b的影像清楚，位置更易于辨识，有效提升影像拼接的精度。配合第一色块26、第二色块28及第三色块30，更能让标定面22，22’与其周围景物有明显的对比，更易于区分，以排除周围景物颜色的干扰，更减少畸变校正及影像拼接的时间。

以上所述仅为本发明较佳的可行实施例而已，凡应用本发明说明书及权利要求所作的等效变化，理应包含在本发明的专利范围内。

Claims (9)

1.一种车辆环景影像的建立方法，应用于一环景摄影系统，所述环景摄影系统包含有多个摄影装置装设于一车辆上；所述方法包含下列步骤：

A、提供多个标定件，各所述标定件包含有两个标定面，各所述标定面上具有多个第一特征点与多个第二特征点；

B、将所述标定件配置于所述车辆的周围，其中，各所述标定件位于所述摄影装置其中两者的视角范围重叠的区域，且各所述标定件的其中一所述标定面对应视角范围重叠的两个所述摄影装置之一，另一所述标定面对应视角范围重叠的两个所述摄影装置的另一个；各所述标定件的其中一所述标定面与相邻标定件的其中一所述标定面相面对，且每一所述摄影装置的视角范围涵盖相面对的两个所述标定面；

C、依据所述标定件相面对的标定面之间距离，以及各所述摄影装置所取得的影像中各所述标定面的所述第一特征点的位置，对各所述摄影装置的影像进行畸变校正，以获得多个校正影像；以及

D、辨识各所述校正影像中各所述标定面上的第二特征点，并记录各所述校正影像中第二特征点的位置；依据所记录的第二特征点的位置，将相邻两个所述摄影装置的校正影像进行拼接，并以获得一环景影像。

2.如权利要求1所述的车辆环景影像的合成方法，其中步骤A中，各所述标定面上具有一网格，所述网格由多个纵向线条与多个横向线条构成；各所述网格的纵向线条与横向线条交汇处构成各所述标定面的所述第一特征点；步骤C中，依据所述标定件相面对的标定面之间的距离，以及各所述标定面的所述第一特征点的位置及间距，对各所述摄影装置的影像进行畸变校正。

3.如权利要求2所述的车辆环景影像的合成方法，其中步骤A中各所述网格中具有交错配置的多个第一色块与多个第二色块，各所述第一色块与各所述第二色块的颜色相异。

4.如权利要求2所述的车辆环景影像的合成方法，其中步骤A中，各所述标定面上具有一第三色块，环绕所述网格的四周围，所述第三色块具有的四个角构成各所述标定面的所述第二特征点。

5.如权利要求2所述的车辆环景影像的合成方法，其中步骤A中，各所述标定面的网格的四个角落构成所述第二特征点。

6.如权利要求2所述的车辆环景影像的合成方法，其中各所述网格的纵向线条与横向线条的数量分别为四条。

7.如权利要求6所述的车辆环景影像的合成方法，其中各所述标定面相邻两个所述第一特征点的距离为30厘米。

8.如权利要求1所述的车辆环景影像的合成方法，其中步骤D在辨识第二特征点后，包含调整相邻两个所述摄影装置的校正影像的尺寸，使相邻两个所述摄影装置之一的校正影像中相邻两个所述第二特征点的距离等于相邻两个所述摄影装置另一个的校正影像中对应的相邻两个所述第二特征点的距离；再将调整尺寸后的校正影像进行拼接，使调整尺寸后相邻两个所述校正影像中相对应的第二特征点重叠。

9.如权利要求8所述的车辆环景影像的合成方法，其中步骤D中包含有对相邻两个所述校正影像进行影像融合。