CN113538597B - 一种标定摄像头参数系统 - Google Patents

Abstract

一种标定摄像头参数系统，包括滑轨组以及标定牌组，滑轨组绕设在车辆四周构成一个方形的标定框架，滑轨组上设有雷达，标定牌组滑动设置在滑轨组上，标定牌组用于智能车辆上环视摄像头的内外参数标定；标定摄像头参数系统还包括理论侧向距离信息和理论横向距离信息，距离检测模块获取雷达检测得到实际侧向距离信息和实际横向距离信息，校准模块得到第一差值和第二差值，若第一差值和第二差值均为零时，则向滑轨组发出正常信号，若第一差值和/或第二差值不为零时，则向滑轨组发出移动调整信号以使第一差值和第二差值均为零；本发明的优点是能够在不同场地以及不同车型进行自动、快速、简便的环视摄像头的标定。

Description

一种标定摄像头参数系统

技术领域

本发明涉及摄像头标定装置领域，更具体的说是涉及一种标定摄像头参数系统。

背景技术

车辆在生产制造完成后需要对其中的环视摄像头进行调试，而传统的环视摄像头标定场景中，标定图案都是提前在地面铺设好，或者在指定的标定场地进行调试，这种调试的方式存在以下几个问题，第一，标定图案固定在指定的标定场景中，位置不可改变，因此带来不便性；第二，不同的厂商采用的标定图案不同，无法轻易更改标定图案，以使许多车辆无法实现标定；第三，在标定时通过需要通过轨道来实现车辆位置的调整，铺设轨道较为麻烦；第四，由于标定场景无法更改，因此难以适应不同车型的标定距离要求；第五，指定的标定场地造价过高，成本较大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种标定摄像头参数系统，该机构能够在不同场地以及不同车型进行自动、快速、简便的环视摄像头的标定。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种标定摄像头参数系统，包括滑轨组以及标定牌组，所述滑轨组可移动地绕设在智能车辆四周构成一个方形的标定框架，所述滑轨组上设有用于检测滑轨组的各个点与智能车辆之间距离的雷达，所述标定牌组滑动设置在滑轨组上，所述标定牌组用于智能车辆上环视摄像头的内外参数标定；

所述标定摄像头参数系统还包括标定数据库，所述标定数据库包括若干距离信息，若干距离信息对应不同的车辆标定参数信息，车辆标定参数信息包括标定时的理论侧向距离信息和理论横向距离信息，所述理论侧向距离信息反映车辆的侧面与同侧滑轨组中滑轨的距离，所述理论横向距离信息反映车辆的车头或车尾与同侧滑轨组中滑轨的距离；

所述标定摄像头参数系统还包括距离检测模块以及校准模块；

所述距离检测模块，获取所述滑轨组上各雷达检测得到的距离信息作为第一距离信息，根据第一距离信息分析得到实际侧向距离信息和实际横向距离信息；

所述校准模块，获取所述距离检测模块中的实际侧向距离信息和实际横向距离信息，再获取所述标定数据库中理论侧向距离信息和理论横向距离信息，根据所述实际侧向距离信息和理论侧向距离信息进行比较得到第一差值，根据所述实际横向距离信息和理论横向距离信息进行比较得到第二差值，若第一差值和第二差值均为零时，则向滑轨组发出正常信号，若第一差值和/或第二差值不为零时，则向滑轨组发出移动调整信号以使第一差值和第二差值均为零。

进一步的，所述滑轨组包括两根横向滑轨和两根侧向滑轨，两根所述侧向滑轨的两端分别对称设有卡槽，两根所述横向滑轨分别位于两根侧向滑轨同侧的卡槽内，且任意一根所述横向滑轨与两根侧向滑轨垂直。

进一步的，所述横向滑轨包括第一横向部和第二横向部，所述第一横向部底部设有第一伸缩槽，所述第一伸缩槽内设有横向伸缩部，所述横向伸缩部一端与第二横向部连接，所述横向滑轨上设有用于驱动横向伸缩部在第一伸缩槽内移动的第一动力源，所述侧向滑轨包括第一侧向部和第二侧向部，所述第一侧向部底部设有第二伸缩槽，所述第二伸缩槽内设有侧向伸缩部，所述侧向伸缩部一端与第二侧向部连接，所述侧向滑轨上设有用于驱动侧向伸缩部在第二伸缩槽内移动的第二动力源。

进一步的，所述第一横向部的底部和第二横向部的底部均设有第一支撑件和第一滚动件，所述第一侧向部的底部和第二侧向部的底部均设有第二支撑件和第二滚动件，所述第一支撑件和第二支撑件均包括驱动部和支撑部，所述驱动部用于驱动支撑部支撑对应滑轨，所述第一滚动件和第二滚动件均包括可自转角度的滚轮。

进一步的，所述第一滚动件上的滚轮高度大于第二滚动件上的滚轮高度。

进一步的，所述标定牌组包括分别滑动连接在横向滑轨和侧向滑轨上的多个标定牌，所述标定牌包括滑块、转台、升降柱以及标定图板，所述滑块滑动连接在对应的滑轨内，所述转台位于滑块上，所述滑块上设有驱动转台转动的第三动力源，所述升降柱垂直设置在转台上，所述转台上设有驱动升降柱伸缩的第四动力源，所述标定图板垂直设置在升降柱一侧。

进一步的，所述横向滑轨和侧向滑轨上均设有朝向标定框架内的摄像头，所述标定摄像头参数系统还包括位置调整模块，所述位置调整模块获取摄像头拍摄的车辆图像作为第一图像信息，根据第一图像信息进行分析判车辆两侧是否与侧向滑轨平行或车辆的车头与车尾是否与横向滑轨平行，若平行，则向滑轨组发出正常信号，若未平行，则向滑轨组发出转动信号，以使滑轨组转动至侧向滑轨与车辆两侧平行。

进一步的，所述卡槽的两侧分别设有锁紧螺孔，所述横向滑轨与侧向滑轨的连接处还设有固定罩，所述固定罩上设有与锁紧螺孔配合的通孔，所述固定罩通过螺栓将横向滑轨锁紧在卡槽内。

进一步的，所述卡槽的深度小于横向滑轨的高度，所述固定罩的底面上设有用于抵压横向滑轨的压槽。

进一步的，所述压槽内设有用于抵压横向滑轨的橡胶层。

本发明的有益效果：1、通过可移动可拆卸的滑轨组绕设在车辆四周构成一个方形的标定框架，该种方式能够使得标定场景任意更换，具有便利性，且该种方式相对于现有的固定标定场地成本低；

2、通过横向滑轨和侧向滑轨可伸缩可移动以及本发明的标定系统能够自行检测标定框架与车辆的位置关系，根据检测的数据信息进行标定框架的调整，相对于现有的通过轨道或者转盘来实现车辆位置调整的方式，本发明提供的这种方式更为便利，可适用不同大小车型的车辆标定测量，且无需人工进行测量校准，更为智能化；

3、通过滑块将标定牌滑动连接在对应的滑轨上，其目的是能够更换不同的标定图案，达到不同厂家对不同标定图案的需求，以提供便利性。

附图说明

图1是本发明状态图；

图2是本发明中滑轨组和标定牌组的结构图；

图3是本发明中侧向滑轨的结构图；

图4是本发明中横向滑轨的结构图；

图5是本发明中标定牌的结构图；

图6是本发明中固定罩的结构图；

图7是本发明中系统控制图。

附图标记：1、标定框架；2、雷达；3、横向滑轨；31、第一横向部；32、第二横向部；33、横向伸缩部；34、第一动力源；4、侧向滑轨；41、第一侧向部；42、第二侧向部；43、侧向伸缩部；44、第二动力源；5、卡槽；6、驱动部；7、支撑部；8、滚轮；9、标定牌；91、滑块；92、转台；93、升降柱；94、标定图板；10、摄像头；11、锁紧螺孔；12、固定罩；13、通孔；14、压槽；15、橡胶层；101、距离检测模块；102、校准模块；103、位置调整模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

由于现有的标定方式存在以下几个问题，第一，标定图案固定在指定的标定场景中，位置不可改变，因此带来不便性；第二，不同的厂商采用的标定图案不同，无法轻易更改标定图案，以使许多车辆无法实现标定；第三，在标定时通过需要通过轨道来实现车辆位置的调整，铺设轨道较为麻烦；第四，由于标定场景无法更改，因此难以适应不同车型的标定距离要求；第五，指定的标定场地造价过高，成本较大；因此本发明设计这种标定摄像头10参数系统，具体结构如图1-2所示，包括滑轨组以及标定牌组，滑轨组可移动地绕设在智能车辆四周构成一个方形的标定框架1，滑轨组包括两根横向滑轨3和两根侧向滑轨4，两根侧向滑轨4的两端分别对称设有卡槽5，两根横向滑轨3分别位于两根侧向滑轨4同侧的卡槽5内，且任意一根横向滑轨3与两根侧向滑轨4垂直，如图3和图6所示，卡槽5的两侧分别设有锁紧螺孔11(卡槽5的四周侧向滑轨4上表面上均设有锁紧螺孔11，则一个卡槽5处有4个锁紧螺孔11)，横向滑轨3与侧向滑轨4的连接处还设有固定罩12，固定罩12上设有4个与锁紧螺孔11配合的通孔13，固定罩12通过螺栓将横向滑轨3锁紧在卡槽5内，锁紧原理：人工将一根横向滑轨3搭设在两根侧向滑轨4的卡槽5内，再将另一根横向滑轨3搭设在这两根侧向滑轨4的另一侧卡槽5内，则构成一个方形的标定框架1，然后人工将固定罩12放置在卡槽5内，固定罩12上的四个通孔13与锁紧螺孔11对准，再将固定罩12上的螺栓转动至锁紧螺孔11内进行锁紧，避免后续在调整中横向滑轨3和侧向滑轨4移位造成影响。

如图2所示，滑轨组上设有用于检测滑轨组的各个点与智能车辆之间距离的雷达2，标定牌组滑动设置在滑轨组上，标定牌组用于智能车辆上环视摄像头10的内外参数标定；

如图7所示，由于不同型号的车辆长宽不同，则针对该种情况，本发明中的标定摄像头10参数系统还包括一个标定数据库，标定数据库包括若干距离信息，若干距离信息对应不同的车辆标定参数信息，车辆标定参数信息包括标定时的理论侧向距离信息和理论横向距离信息，理论侧向距离信息反映车辆的侧面与同侧滑轨组中滑轨的距离(在标定调试时，车辆需要在标定框架1的正中心，这样车辆上的环视摄像头10调试才会更为准确，因此理论侧向距离就是车辆侧面与侧向滑轨4的距离)，理论横向距离信息反映车辆的车头或车尾与同侧滑轨组中滑轨的距离(理论横向距离就是车辆的车头或车尾与横向滑轨3的距离)；

标定摄像头10参数系统还包括距离检测模块101、位置调整模块103以及校准模块102；

横向滑轨3和侧向滑轨4上均设有朝向标定框架1内的摄像头10，由于人工在搭设标定框架1时，横向滑轨3和侧向滑轨4均难以保证与同侧车辆平行，而为了保证标定框架1与车辆是正的，则位置调整模块103获取摄像头10拍摄的车辆图像作为第一图像信息，根据第一图像信息进行分析判车辆两侧是否与侧向滑轨4平行或车辆的车头与车尾是否与横向滑轨3平行，若平行，则向滑轨组发出正常信号，若未平行(此时位置调整模块103会根据车辆不同侧面拍摄的第一图像信息通过深度学习算法得到任意一根滑轨与车辆之间的角度)，然后向滑轨组发出转动信号，以使滑轨组转动至侧向滑轨4与车辆两侧平行，比如:分析得到侧向滑轨4与车辆侧面之间夹角在10°，则整个滑轨组会判断顺时针转动10°还是逆时针转动10°。

其次就是检测各滑轨与车辆的距离，距离检测模块101获取滑轨组上各雷达2检测得到的距离信息作为第一距离信息，根据第一距离信息分析得到实际侧向距离信息和实际横向距离信息；

最后就是保证车辆位于标定框架1的正中心，校准模块102获取距离检测模块101中的实际侧向距离信息和实际横向距离信息(比如实际侧向距离信息为27cm，实际横向距离信息为28cm)，然后校准模块102再获取标定数据库中理论侧向距离信息和理论横向距离信息，比如厂家需要设定实际侧向距离为30cm，实际横向距离为25cm，则校准模块102会获取这两个距离值，根据实际侧向距离信息和理论侧向距离信息进行比较得到第一差值(根据上述举例的数值，第一差值为-3cm)，根据实际横向距离信息和理论横向距离信息进行比较得到第二差值(根据上述举例的数值，第一差值为3cm)，若第一差值和第二差值均为零时，则向滑轨组发出正常信号(也就是标定框架1达到标准，则可提示人工开始车辆上环视摄像头10的标定调试)，若第一差值和/或第二差值不为零时(也就是上述举例得到的数值，只要有一个差值不为零)，则向滑轨组发出移动调整信号以使第一差值和第二差值均为零(具体的滑动方式如下所示)。

如图4所示，横向滑轨3包括第一横向部31和第二横向部32，第一横向部31底部设有第一伸缩槽，第一伸缩槽内设有横向伸缩部33，横向伸缩部33一端与第二横向部32连接(横向伸缩部33另一端始终位于第一伸缩槽内，即横向伸缩部33的另一端设有限位结构，目前的伸缩部件均有该种限位的结构)，横向滑轨3上设有用于驱动横向伸缩部33在第一伸缩槽内移动的第一动力源34(气缸)，如图3所示，侧向滑轨4包括第一侧向部41和第二侧向部42，第一侧向部41底部设有第二伸缩槽，第二伸缩槽内设有侧向伸缩部43，侧向伸缩部43一端与第二侧向部42连接(侧向伸缩部43另一端始终位于第二伸缩槽内，即侧向伸缩部43的另一端设有限位结构，目前的伸缩部件均有该种限位的结构)，侧向滑轨4上设有用于驱动侧向伸缩部43在第二伸缩槽内移动的第二动力源44(气缸)；第一横向部31的底部和第二横向部32的底部均设有至少一个第一支撑件和至少一个第一滚动件，第一侧向部41的底部和第二侧向部42的底部均设有至少一个第二支撑件和至少一个第二滚动件，第一支撑件和第二支撑件均包括驱动部6(气缸)和支撑部7(支撑部7的底部为支撑面板，支撑面板的宽度大于滑轨的宽度，其目的是支撑面板着地时支撑更平稳)，驱动部6用于驱动支撑部7支撑对应滑轨，第一滚动件和第二滚动件均包括可自转角度的滚轮8，该处的滚轮8上设有角度调整的机构，与现有的电控玩具车类似，系统可控制滚轮8转动和滚动(第一滚动件上的滚轮8高度大于第二滚动件上的滚轮8高度)，标定框架1调整原理：首先，当标定框架1需要进行转动时，系统控制底部的滚轮8顺时针还是逆时针转动，滚轮8转动后系统控制滚轮8滚动以使达到目的，其次，当需要调整滑轨与车辆的距离，若需要调整侧向滑轨4与车辆侧面的距离时，第一横向部31底部的支撑部7支撑底面，第二横向部32底端的支撑部7抬起，与第二横向部32连接的侧向滑轨4底端支撑部7也抬起，由于第一滚动件上的滚轮8高度大于第二滚动件上的滚轮8高度，则此时该侧向滑轨4是悬浮的，此时气缸驱动横向伸缩部33伸缩，以使该条侧向滑轨4与车辆侧面达到指定的值，若需要调整第一横向伸缩部33连接的侧向滑轨4时，相同的，第二横向部32底部的支撑部7支撑底面，第一横向部31底端的支撑部7抬起，气缸驱动横向伸缩部33伸缩，以使该条侧向滑轨4与车辆侧面达到指定的值；若需要调车头侧的横向滑轨3与车头之间距离时，第一侧向部41的底端的支撑部7撑地，靠近车尾处的横向滑轨3底端可以支撑部7撑地活着滚轮8撑地，此时第二侧向部42底部滚轮8撑地，靠近车头处的横向滑轨3悬浮，气缸驱动侧向伸缩部43伸缩，以使靠近车头处的横向滑轨3与车头达到指定的值，若需要调车尾侧的横向滑轨3与车头之间距离时，第二侧向部42的底端的支撑部7撑地，靠近车头处的横向滑轨3底端可以支撑部7撑地活着滚轮8撑地，此时第一侧向部41底部滚轮8撑地，靠近车尾处的横向滑轨3悬浮，气缸驱动侧向伸缩部43伸缩，以使靠近车尾处的横向滑轨3与车尾达到指定的值。

如图5所示，标定牌组包括分别滑动连接在横向滑轨3和侧向滑轨4上的多个标定牌9，标定牌9包括滑块91、转台92、升降柱93以及标定图板94，滑块91滑动连接在对应的滑轨内，标定牌9可以在标定框架1为搭设时就从滑轨一端滑入，或者可以从伸缩后两部分相分开的地方滑入，转台92位于滑块91上，滑块91上设有驱动转台92转动的第三动力源(电机)，升降柱93垂直设置在转台92上，转台92上设有驱动升降柱93伸缩的第四动力源(气缸)，标定图板94垂直设置在升降柱93一侧，其中可以是粘贴，也可以是通过固定套套接在升降柱93上，其中标定图板94与升降柱93之间的连接关系可以为多种，其有益效果为：通过滑块91将标定牌9滑动连接在对应的滑轨上，其目的是能够更换不同的标定图案，达到不同厂家对不同标定图案的需求，以提供便利性。

如图6所示，卡槽5的深度小于横向滑轨3的高度(当横向滑轨3位于卡槽5内时，横向滑轨3的上表面是高于侧向滑轨4的上表面)，固定罩12的底面上设有用于抵压横向滑轨3的压槽14，横向滑轨3高于侧向滑轨4上表面的部分位于压槽14内，这样固定罩12固定的效果更好；压槽14内设有用于抵压横向滑轨3的橡胶层15，橡胶层15的作用是缓冲的作用。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种标定摄像头参数系统，其特征在于：包括滑轨组以及标定牌组，所述滑轨组可移动地绕设在智能车辆四周构成一个方形的标定框架(1)，所述滑轨组上设有用于检测滑轨组的各个点与智能车辆之间距离的雷达(2)，所述标定牌组滑动设置在滑轨组上，所述标定牌组用于智能车辆上环视摄像头(10)的内外参数标定；

所述标定摄像头(10)参数系统还包括标定数据库，所述标定数据库包括若干距离信息，若干距离信息对应不同的车辆标定参数信息，车辆标定参数信息包括标定时的理论侧向距离信息和理论横向距离信息，所述理论侧向距离信息反映车辆的侧面与同侧滑轨组中滑轨的距离，所述理论横向距离信息反映车辆的车头或车尾与同侧滑轨组中滑轨的距离；

所述标定摄像头参数系统还包括距离检测模块(101)以及校准模块(102)；

所述距离检测模块(101)，获取所述滑轨组上各雷达(2)检测得到的距离信息作为第一距离信息，根据第一距离信息分析得到实际侧向距离信息和实际横向距离信息；

所述校准模块(102)，获取所述距离检测模块(101)中的实际侧向距离信息和实际横向距离信息，再获取所述标定数据库中理论侧向距离信息和理论横向距离信息，根据所述实际侧向距离信息和理论侧向距离信息进行比较得到第一差值，根据所述实际横向距离信息和理论横向距离信息进行比较得到第二差值，若第一差值和第二差值均为零时，则向滑轨组发出正常信号，若第一差值和/或第二差值不为零时，则向滑轨组发出移动调整信号以使第一差值和第二差值均为零。

2.根据权利要求1所述一种标定摄像头参数系统，其特征在于：所述滑轨组包括两根横向滑轨(3)和两根侧向滑轨(4)，两根所述侧向滑轨(4)的两端分别对称设有卡槽(5)，两根所述横向滑轨(3)分别位于两根侧向滑轨(4)同侧的卡槽(5)内，且任意一根所述横向滑轨(3)与两根侧向滑轨(4)垂直。

3.根据权利要求2所述一种标定摄像头(10)参数系统，其特征在于：所述横向滑轨(3)包括第一横向部(31)和第二横向部(32)，所述第一横向部(31)底部设有第一伸缩槽，所述第一伸缩槽内设有横向伸缩部(33)，所述横向伸缩部(33)一端与第二横向部(32)连接，所述横向滑轨(3)上设有用于驱动横向伸缩部(33)在第一伸缩槽内移动的第一动力源(34)，所述侧向滑轨(4)包括第一侧向部(41)和第二侧向部(42)，所述第一侧向部(41)底部设有第二伸缩槽，所述第二伸缩槽内设有侧向伸缩部(43)，所述侧向伸缩部(43)一端与第二侧向部(42)连接，所述侧向滑轨(4)上设有用于驱动侧向伸缩部(43)在第二伸缩槽内移动的第二动力源(44)。

4.根据权利要求3所述一种标定摄像头参数系统，其特征在于：所述第一横向部(31)的底部和第二横向部(32)的底部均设有第一支撑件和第一滚动件，所述第一侧向部(41)的底部和第二侧向部(42)的底部均设有第二支撑件和第二滚动件，所述第一支撑件和第二支撑件均包括驱动部(6)和支撑部(7)，所述驱动部(6)用于驱动支撑部(7)支撑对应滑轨，所述第一滚动件和第二滚动件均包括可自转角度的滚轮(8)。

5.根据权利要求4所述一种标定摄像头参数系统，其特征在于：所述第一滚动件上的滚轮(8)高度大于第二滚动件上的滚轮(8)高度。

6.根据权利要求2所述一种标定摄像头参数系统，其特征在于：所述标定牌组包括分别滑动连接在横向滑轨(3)和侧向滑轨(4)上的多个标定牌(9)，所述标定牌(9)包括滑块(91)、转台(92)、升降柱(93)以及标定图板(94)，所述滑块(91)滑动连接在对应的滑轨内，所述转台(92)位于滑块(91)上，所述滑块(91)上设有驱动转台(92)转动的第三动力源，所述升降柱(93)垂直设置在转台(92)上，所述转台(92)上设有驱动升降柱(93)伸缩的第四动力源，所述标定图板(94)垂直设置在升降柱(93)一侧。

7.根据权利要求2所述一种标定摄像头参数系统，其特征在于：所述横向滑轨(3)和侧向滑轨(4)上均设有朝向标定框架(1)内的摄像头(10)，所述标定摄像头(10)参数系统还包括位置调整模块(103)，所述位置调整模块(103)获取摄像头(10)拍摄的车辆图像作为第一图像信息，根据第一图像信息进行分析判车辆两侧是否与侧向滑轨(4)平行或车辆的车头与车尾是否与横向滑轨(3)平行，若平行，则向滑轨组发出正常信号，若未平行，则向滑轨组发出转动信号，以使滑轨组转动至侧向滑轨(4)与车辆两侧平行。

8.根据权利要求2所述一种标定摄像头参数系统，其特征在于：所述卡槽(5)的两侧分别设有锁紧螺孔(11)，所述横向滑轨(3)与侧向滑轨(4)的连接处还设有固定罩(12)，所述固定罩(12)上设有与锁紧螺孔(11)配合的通孔(13)，所述固定罩(12)通过螺栓将横向滑轨(3)锁紧在卡槽(5)内。

9.根据权利要求8所述一种标定摄像头参数系统，其特征在于：所述卡槽(5)的深度小于横向滑轨(3)的高度，所述固定罩(12)的底面上设有用于抵压横向滑轨(3)的压槽(14)。

10.根据权利要求9所述一种标定摄像头参数系统，其特征在于：所述压槽(14)内设有用于抵压横向滑轨(3)的橡胶层(15)。