CN116030139A - 摄像头检测方法、装置、电子设备及车辆 - Google Patents

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CN116030139A
CN116030139A CN202211621972.3A CN202211621972A CN116030139A CN 116030139 A CN116030139 A CN 116030139A CN 202211621972 A CN202211621972 A CN 202211621972A CN 116030139 A CN116030139 A CN 116030139A
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camera
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cameras
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coordinate system
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白天翔
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Shanghai Lichi Semiconductor Co ltd
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Shanghai Lichi Semiconductor Co ltd
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Abstract

本公开提供了一种摄像头检测方法、装置、电子设备及车辆,方法包括:获取各摄像头同一时刻拍摄的图像,每一摄像头拍摄的图像与至少两个其他摄像头拍摄的图像部分重合;根据图像的重合部分确定目标物体,目标物体为与至少两个摄像头对应的同一物体;建立坐标系;根据对应的至少两个摄像头分别计算目标物体在坐标系中的第一坐标信息,或根据目标物体计算对应的至少两个摄像头在坐标系中的第二坐标信息,第一坐标信息至少包括目标物体在坐标系中的坐标和目标物体的尺寸中的一个;至少根据第一坐标信息或第二坐标信息确定对应的至少两个摄像头是否需要校正。本公开实施例的方法能够实现摄像头的在线检测。

Description

摄像头检测方法、装置、电子设备及车辆
技术领域
本公开涉及计算机领域,尤其涉及一种摄像头检测方法、装置、电子设备及车辆。
背景技术
影像系统应用于多种场景中,例如自动驾驶场景中车辆的360度全景影像系统(VAM)。影像系统的摄像头在受到外力等情况下可能会产生角度和位置的移动、偏差,所以需要对摄像头的偏差进行察觉,以便重新标定、校准。目前对影像系统的摄像头进行检测需要在实验室进行,或者需要借助预设特定形状及尺寸的物体对摄像头进行检测。
发明内容
本公开提供了一种摄像头检测方法、装置、电子设备及车辆,以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。
根据本公开的第一方面,提供了一种摄像头检测方法,所述方法包括:
获取各摄像头同一时刻拍摄的图像,每一摄像头拍摄的图像与至少两个其他摄像头拍摄的图像部分重合;
根据所述图像的重合部分确定目标物体,所述目标物体为与至少两个摄像头对应的同一物体;
建立坐标系;
根据对应的至少两个所述摄像头分别计算目标物体在所述坐标系中的第一坐标信息,或根据所述目标物体计算对应的至少两个所述摄像头在所述坐标系中的第二坐标信息,所述第一坐标信息至少包括所述目标物体在所述坐标系中的坐标和所述目标物体的尺寸中的一个;
至少根据所述第一坐标信息或所述第二坐标信息确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正。
在一可实施方式中,建立所述坐标系包括:
以各所述摄像头的空间位置为参考确定所述坐标系的原点,或者以目标物体的空间位置为参考确定所述坐标系的原点;
以各所述摄像头的空间位置为参考确定所述坐标系的原点的情况下,根据对应的至少两个所述摄像头分别计算目标物体在所述坐标系中的第一坐标信息;
以目标物体的空间位置为参考确定所述坐标系的原点的情况下,根据所述目标物体计算对应的至少两个所述摄像头在所述坐标系中的第二坐标信息。
在一可实施方式中,根据对应的至少两个所述摄像头分别计算目标物体在所述坐标系中的第一坐标信息,包括:
根据所述摄像头的初始参数和所述摄像头在所述坐标系中的坐标计算所述目标物体的第一坐标信息。
在一可实施方式中,所述目标物体为图像重合部分中的任意物体,或者所述目标物体为根据图像重合部分中的光影关系确定的同一光源。
在一可实施方式中,至少根据所述第一坐标信息确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正,包括:
在根据不同摄像头计算得到的所述第一坐标信息相同的情况下,对应的至少两个所述摄像头不需要校正,否则,至少其中一个对应的所述摄像头需要校正。
在一可实施方式中,根据所述目标物体计算对应的至少两个所述摄像头在所述坐标系中的第二坐标信息,包括:
根据所述摄像头的初始参数和所述目标物体在所述坐标系中的坐标计算对应的所述摄像头在所述坐标系中坐标;
根据对应的所述摄像头在所述坐标系中坐标,确定各所述摄像头的所述第二坐标信息,所述第二坐标信息包括各所述摄像头的相对位置和相对距离中的至少一种。
在一可实施方式中,至少根据所述第二坐标信息确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正,包括:在计算得到各所述摄像头的所述第二坐标信息与初始坐标信息相同的情况下,对应的所述摄像头不需要校正,否则,至少一个对应的所述摄像头需要校正,所述初始坐标信息为摄像头前次校正后的坐标信息。
在一可实施方式中,至少根据所述第一坐标信息或所述第二坐标信息确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正,包括:
在对应的至少两个所述摄像头中的至少一个所述摄像头需要校正的情况下,获取可能需要校正的所述摄像头拍摄的所述图像中已知尺寸的物体;
根据所述已知尺寸的物体与对应的所述摄像头的关系,确定所述摄像头是否需要校正。
在一可实施方式中,至少根据所述第一坐标信息或所述第二坐标信息确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正,包括:
在所述第一坐标信息或所述第二坐标信息违背自然规律的情况下,确定对应的所述摄像头需要校正。
根据本公开的第二方面,提供了一种摄像头标定方法,所述方法包括:
在采用本公开实施例所述方法确定摄像头需要校正的情况下,根据所述摄像头的当前参数进行标定,或者对所述摄像头的位置进行调整。
根据本公开的第三方面,提供了一种摄像头检测装置,所述装置包括:
获取模块,用于获取各摄像头同一时刻拍摄的图像,每一摄像头拍摄的图像与至少两个其他摄像头拍摄的图像部分重合;
确定模块,用于根据所述图像的重合部分确定目标物体,所述目标物体为与至少两个摄像头对应的同一物体;
建立模块,用于建立坐标系;
计算模块,用于根据对应的至少两个所述摄像头分别计算目标物体在所述坐标系中的第一坐标信息,或根据所述目标物体计算对应的至少两个所述摄像头在所述坐标系中的第二坐标信息,所述第一坐标信息至少包括所述目标物体在所述坐标系中的坐标和所述目标物体的尺寸中的一个;
判断模块,用于至少根据所述第一坐标信息或所述第二坐标信息确定对应的所述摄像头是否需要校正。
根据本公开的第三方面,提供了一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本公开所述的方法。
根据本公开的第四方面,提供了一种车辆,包括本公开的电子设备。
根据本公开的第五方面,提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开所述的方法。
本公开的摄像头检测方法中,获取各摄像头同一时刻拍摄的图像,从而可以确保摄像头能够拍摄到同一时空的同一物体;根据图像的重合部分确定目标物体,使与重合部分对应的至少两个摄像头对应有同一物体,以满足同一物体的条件;建立一坐标系,以便将具有图像重合部分的摄像头及其拍摄的物体转换到同一坐标系下,满足同一空间的条件;根据对应的至少两个所述摄像头分别计算目标物体在所述坐标系中的第一坐标信息,或根据所述目标物体计算对应的至少两个所述摄像头在所述坐标系中的第二坐标信息。基于同一时空同一物体的唯一性,至少根据所述第一坐标信息或所述第二坐标信息即可确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正。本公开实施例的方法无需在实验室即可对摄像头进行在线检测,通过不同摄像头拍摄的图像的重合部分确定的目标物体实现对摄像头的检测,无需预先设置特定形状和尺寸的物体即可实现对摄像头的检测,具有方便灵活的特点。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述,本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式,其中:
在附图中,相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
图1示出了本公开实施例摄像头检测方法的实现流程示意图;
图2示出了本公开实施例摄像头检测方法的原理示意图一;
图3示出了本公开实施例摄像头检测方法的原理示意图二;
图4示出了本公开实施例一种摄像头检测装置的组成结构示意图;
图5示出了本公开实施例一种电子设备的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开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公开一部分实施例,而非全部实施例。基于本公开中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
本公开实施例提供了一种摄像头检测方法,参见图1,该方法包括:
获取各摄像头同一时刻拍摄的图像,每一摄像头拍摄的图像与至少两个其他摄像头拍摄的图像部分重合;
根据图像的重合部分确定目标物体,目标物体为与至少两个摄像头对应的同一物体;
建立坐标系;
根据对应的至少两个摄像头分别计算目标物体在坐标系中的第一坐标信息,或根据目标物体计算对应的至少两个摄像头在坐标系中的第二坐标信息,第一坐标信息至少包括目标物体在坐标系中的坐标和目标物体的尺寸中的一个;
至少根据第一坐标信息或第二坐标信息确定对应的至少两个摄像头是否需要校正。
本公开的摄像头检测方法中,获取各摄像头同一时刻拍摄的图像,从而可以确保摄像头能够拍摄到同一时空的同一物体;根据图像的重合部分确定目标物体,使与重合部分对应的至少两个摄像头对应有同一物体,以满足同一物体的条件;建立一坐标系,以便将具有图像重合部分的摄像头及其拍摄的物体转换到同一坐标系下,满足同一空间的条件;根据对应的至少两个摄像头分别计算目标物体在坐标系中的第一坐标信息,或根据目标物体计算对应的至少两个摄像头在坐标系中的第二坐标信息。基于同一时空同一物体的唯一性,至少根据第一坐标信息或第二坐标信息即可确定对应的至少两个摄像头是否需要校正。本公开实施例的方法无需在实验室即可对摄像头进行在线检测,通过不同摄像头拍摄的图像的重合部分确定的目标物体实现对摄像头的检测,无需预先设置特定形状和尺寸的物体即可实现对摄像头的检测,具有方便灵活的特点。
对于一些影像系统,为了能够实现无死角地获取图像,需要布置有多个摄像头,并且摄像头拍摄的范围部分重叠。例如,360度全景影像系统(VAM),一般布置的4-8个摄像头,并通过视频合成处理,形成一幅鸟瞰图,能够观看四周360度全景融合、超宽视角、无缝拼接的图像信息。用于车辆上,可以让驾驶员视野更开阔,行车更安全。本公开实施例的摄像头检测方法能够用于360度全景影像系统的摄像头的检测,无需预设标记即可实现摄像头的在线检测,及时发现摄像头需要校正的情况,从而可以及时对对摄像头进行校正,提高成像精度。
本公开实施例中,对摄像头进行校正包括对摄像头的参数进行标定以及对摄像头的位置和/或角度进行调整。
本公开实施例中,建立一坐标系,以便将各摄像头和目标物体纳入同一坐标系下,根据摄像头在坐标系中的信息可以计算其拍摄的物体在该坐标系中的坐标信息,同样,根据物体在坐标系中的信息可以计算拍摄该物体的摄像头在该坐标系中的坐标信息,同一时刻同一物体在同一坐标系下的坐标信息唯一,因此,根据不同摄像头获得的同一目标物体在坐标信息应该相同,或者根据同一目标物体获得的不同摄像头相对的坐标信息应该与实际相同,否则可以认为相应的摄像头需要校正。坐标信息包括物体在该坐标系中的坐标、尺寸、距离等。建立的坐标系可以是世界坐标系,世界坐标系是客观世界的绝对坐标。
在一可实施方式中,建立坐标系包括:以各摄像头的空间位置为参考确定坐标系的原点,以各摄像头的空间位置为参考确定坐标系的原点的情况下,根据对应的至少两个摄像头分别计算目标物体在坐标系中的第一坐标信息。世界坐标可以是基于影像系统确定,以各摄像头的空间位置为参考确定坐标系的原点,根据世界坐标系、相机坐标系、图像坐标系和像素坐标系的关系,从而可以确定影像系统的各摄像头在世界坐标系中的坐标以及相对世界坐标系的方位等坐标信息,并可计算摄像头拍摄的物体在世界坐标系中的坐标、尺寸等坐标信息。以车载影像系统为例,可以是以车辆的后轮轴中心为原点,通过车顶垂直于地面指向上方为z轴,在行驶的方向上指向车辆前方为y轴,自车面向前方时,指向车辆右侧为x轴。
具体实施中,参见图2和图3,拍摄目标物体的摄像头包括第一摄像头1和第二摄像头2,根据第一摄像头1在世界坐标系中的坐标信息可以计算目标物体在世界坐标系中的第一坐标信息,根据第二摄像头2在世界坐标系中的坐标信息也可以计算目标物体在世界坐标系中的第一坐标信息,第一坐标信息包括目标物体的坐标或尺寸,若第一摄像头1和第二摄像头2的位置或方向等未发生变化,根据第一摄像头1和第二摄像头2分别计算得到的第一坐标信息应该一致,如图2所示,根据摄像头1和摄像头2分别计算得到的目标物体在世界坐标系中的位置和尺寸等第一坐标信息一致,目标物体均位于标号3所示位置,则第一摄像头1和第二摄像头2无需校正。若不一致,如图3所示,根据摄像头1计算得到的目标物体在世界坐标系中的第一坐标信息和摄像头2计算得到的目标物体在世界坐标系中的第一坐标信息不一致,其中根据摄像头1计算得到的目标物体位于标号3所示位置,根据摄像头12计算得到的目标物体位于标号3'所示位置,则第一摄像头1和第二摄像头2至少一个的位置和/或方向发生变化,需要校正。
在一可实施方式中,目标物体包括图像的重合部分的物体和能够由重合部分的物体确定的关联物体。
在一可实施方式中,根据图像的重合部分确定目标物体,包括:根据摄像头的视角和安装角度确定至少两个摄像头的重合部分,从根据重合部分远离摄像头的部位确定目标物体。具体的,可以是从重合部分远离摄像头的部位的物体中选择一个作为目标物体。或者,也可以是从重合部分远离摄像头的部位的物体确定关联物体作为目标物体,例如,根据从重合部分远离摄像头的部位的物体及其阴影确定对应的光源。
在一可实施方式中,建立坐标系包括:以目标物体的空间位置为参考确定坐标系的原点;以目标物体的空间位置为参考确定坐标系的原点的情况下,根据目标物体计算对应的至少两个摄像头在坐标系中的第二坐标信息。世界坐标也可以是基于拍摄的物体确定,根据世界坐标系、相机坐标系、图像坐标系和像素坐标系的关系,从而可以确定拍摄的物体在世界坐标系中的坐标信息,并可据此计算对应的摄像头在世界坐标系中的坐标信息。例如,世界坐标系可以是以目标物体的中心为原点,z轴、y轴和x轴的具体方向可以是根据需要设定。
具体实施中,拍摄目标物体的摄像头包括第一摄像头1和第二摄像头2,根据目标物体在世界坐标系中的坐标信息可以计算第一摄像头1和第二在世界坐标系中的第二坐标信息,第二坐标信息包括第一摄像头1和第二摄像头2的坐标。根据两个摄像头在世界坐标系中的坐标,可以得到两个摄像头的距离,若计算得到的两个摄像头的距离与已知的两个摄像头的距离一致,则两个摄像头无需校正。若计算得到的两个摄像头的距离与已知的两个摄像头的距离不一致,则第一摄像头1和第二摄像头2至少一个的位置和/或方向发生变化,需要校正。
在一可实施方式中,根据对应的至少两个摄像头分别计算目标物体在坐标系中的第一坐标信息,包括:根据摄像头的初始参数和摄像头在坐标系中的坐标计算目标物体的第一坐标信息。本公开实施例中,摄像头的初始参数包括摄像头角度。以车辆的影像系统为例,建立的世界坐标系的原点为与车辆相关的某一点,例如,以车辆后轮轴的中心为世界坐标系的原点。根据摄像头在车辆上的位置可以建立世界坐标系与摄像头坐标系之间的关系,[R,T]其中T为摄像头坐标系原点相对于世界坐标系原点的平移,R为摄像头坐标系相对于世界坐标系的旋转矩阵。通过世界坐标系与摄像头坐标系之间的关系可以获得摄像头在世界坐标系中的坐标和方向。根据像素坐标系的转换以及小孔成像的转换,可以确定目标物体在世界坐标系中的第一坐标信息。以目标物体为长方形标志牌为例,可以确定其四个角在世界坐标系中的坐标,并可得到标志牌的长和宽。若根据第一摄像头1和第二摄像头2确定该标志牌的坐标或者尺寸不同,则可以确定对应的第一摄像头1和第二摄像头2中至少一个的位置或角度发生了变化,需要进行校正。此时可以继续采用上述方案,通过与第二摄像头2拍摄的图像有重合区域的第三摄像头共同确定目标物体的第一坐标信息,若根据第三摄像头和第二摄像头2分别得到的目标物体的第一坐标信息一致,则可以确定第二摄像头2和第三摄像头无需进行校正。从而可以确定第一摄像头1需要校正。例如,第二摄像头2和第三摄像头对应的目标物体可以是车辆,通过第二摄像头2和第三摄像头可以分别得到车辆在世界坐标系中的坐标及长度等第一坐标信息。
在一可实施方式中,目标物体为图像重合部分中的任意物体,或者目标物体为根据图像重合部分中的光影关系确定的同一光源。目标物体根据图像重合部分确定,目标物体可以从图像重合部分中的物体中选取,目标物体也可以不在图像重合部分中,甚至可以不在任一图像中,但目标图像的位置可以根据图像重合部分进行确定,例如,根据光影关系可以确定对应的光源。根据图像重合部分中的某一物体及其阴影,可以得到形成该阴影的光源的位置。不同摄像头在同一时刻拍摄到的相同的物体及其阴影,对应的光源为同一光源,该光源的在世界坐标系中的坐标信息应该是唯一的,据此可以判断对应的摄像头是否需要校正。光源可以是路灯、太阳等。
在一可实施方式中,至少根据第一坐标信息确定对应的至少两个摄像头是否需要校正,包括:在根据不同摄像头计算得到的第一坐标信息相同的情况下,对应的至少两个摄像头不需要校正,否则,至少其中一个对应的摄像头需要校正。第一坐标信息相同,则符合同一时刻的图像中的同一物体在同一坐标系中的唯一性,拍摄图像的相应摄像头的位置以及角度无需调整,也无需重新标定摄像头的参数。若根据不同摄像头得到第一信息不同,则说明至少一个摄像头产生了偏差,需要重新标定参数或调整摄像头的位置和/或角度。
在一可实施方式中,根据目标物体计算对应的至少两个摄像头在坐标系中的第二坐标信息,包括:根据摄像头的初始参数和目标物体在坐标系中的坐标计算对应的摄像头在坐标系中坐标;根据对应的摄像头在坐标系中坐标,确定各摄像头的第二坐标信息,第二坐标信息包括各摄像头的相对位置和相对距离中的至少一种。摄像头的初始参数为摄像头上次标定的参数,根据不同摄像头得到的目标物体的第一坐标信息或根据目标物体得到的对应的不同摄像头的第二坐标信息均是基于初始参数计算得到。
在一可实施方式中,至少根据第二坐标信息确定对应的至少两个摄像头是否需要校正,包括:在计算得到各摄像头的第二坐标信息与初始坐标信息相同的情况下,对应的摄像头不需要校正,否则,至少一个对应的摄像头需要校正,初始坐标信息为摄像头前次校正后的坐标信息。根据目标物体计算得到对应的摄像头的距离或位置等与初始坐标信息不符,则可以确定对应的摄像头中至少一个需要校正。影像系统中各摄像头的相对位置以及距离等初始坐标信息是已知的,根据计算得到第二坐标信息与已知的初始坐标信息是否一致,可以确定摄像头是否需要校正。例如,车辆的影像系统中包括8个摄像头,8个摄像头沿车辆的一周设置,各摄像头的位置和距离是已知的。在车辆周向上,相邻的摄像头拍摄的图像具有重合部分,8个摄像头拍摄的图像可以合成为车辆周边鸟瞰图。通过将摄像头两两相互验证,可以确定哪些摄像头需要校正。
在一可实施方式中,至少根据第一坐标信息或第二坐标信息确定对应的至少两个摄像头是否需要校正,包括:在对应的至少两个摄像头中的至少一个摄像头需要校正的情况下,获取可能需要校正的摄像头拍摄的图像中已知尺寸的物体;根据已知尺寸的物体与对应的摄像头的关系,确定摄像头是否需要校正。在确定对应的至少两个摄像头中的至少一个摄像头需要校正的情况下,可以通过图像中已知尺寸的物体进行辅助验证,若根据该摄像头确定的尺寸与该物体已知尺寸一致,则该摄像头无需校正,若不一致则该摄像头需要校正。例如,第一摄像头1和第二摄像头2拍摄的图像具有重合部分,根据第一摄像头1和第二摄像头2分别计算得到的目标物体的第一坐标信息不一致,或者根据目标物体计算得到的第一摄像头1和第二摄像头2的第二坐标信息与初始坐标信息不一致,则确定第一摄像头1和第二摄像头2中至少一个需要校正,此时,可以从第一摄像头1拍摄的图像中获取一已知尺寸的物体,例如车牌,车牌根据标准尺寸制造,如小型汽车车牌尺寸为440毫米*140毫米,通过第一摄像头1坐标系的转换、像素坐标系的转换和小孔成像的转换,可以计算得到车牌的尺寸,若计算得到的车牌尺寸与实际不符,则第一摄像头1需要校正,此时,还需要对于第二摄像头2进行辅助验证是否需要校正。若计算得到的车牌尺寸与实际相符,则第一摄像头1无需校正,由于第一摄像头1和第二摄像头2至少一个需要校正,在确定第一摄像头1无需校正的情况下,则第二摄像头2需要校正。同样,可以采用同样的方法对第二摄像头2进行辅助验证是否需要校正。已知尺寸的物体不限于重合部分,只要是摄像头拍摄的图像中的物体均可。
在一可实施方式中,至少根据第一坐标信息或第二坐标信息确定对应的至少两个摄像头是否需要校正,包括:在第一坐标信息或第二坐标信息违背自然规律的情况下,确定对应的摄像头需要校正。若计算得到的第一坐标信息或第二坐标信息违背自然规律,则说明根据摄像头的初始参数计算得到的第一坐标信息或第二坐标信息有误,摄像头需要校正。违背自然规律包括与客观事实不符,包括根据第一坐标信息,对应的目标物体位于不可能的位置。例如,目标物体应该位于地面上,但根据第一坐标信息,该目标物体悬浮于空中,或者陷于地面内,则违背了自然规律,对应的摄像头需要校正。示例性实施例中,第一摄像头1和第二摄像头2拍摄的图像具有重合部分,目标物体为垃圾箱,根据第一摄像头1和第二摄像头2分别计算得到的目标物体的第一坐标信息不一致,则确定第一摄像头1和第二摄像头2中至少一个需要校正,而根据第一摄像头1计算得到的目标物体的第一坐标信息表示目标物体悬浮在空中,而垃圾桶应该在地面上,因此,根据第一摄像头1计算得到的目标物体的第一坐标信息违背自然规律,第一摄像头1需要校正。
违背自然规律还包括,根据第二坐标系信息,对应的摄像头位于不可能的位置。例如,车辆的影像系统中的各摄像头均设于车辆上,而根据第二坐标信息,对应的摄像头位于车辆的车体之外,则违背了自然规律。
本公开实施例提供了一种摄像头标定方法,该方法包括:在采用本公开实施例方法确定摄像头需要校正的情况下,根据摄像头的当前参数进行标定。示例性实施例中,根据需要校正的摄像头和无需校正的摄像头分别得到的同一目标物体的第一坐标信息的差异或者第二坐标信息的差异,可以得到需要校正的摄像头的偏差,根据该偏差和需要校正的摄像头的原参数,即可得到摄像头的当前参数,从而可以实现对摄像头的标定。例如,第一摄像头1和第二摄像头2拍摄的图像具有重合部分,第二摄像头2和第三摄像头拍摄的图像具有重合部分,根据第一摄像头1和第二摄像头2拍摄的图像的重合部分得到的第一坐标信息或第二坐标信息确定第一摄像头1和第二摄像头2中至少一个需要校正,根据第三摄像头和第二摄像头2拍摄的图像的重合部分得到的第一坐标信息或第二坐标信息确定第三摄像头和第二摄像头2无需校正,那么最终可以确定第一摄像头1需要校正,根据第一摄像头1和第二摄像头2分别得到的第一坐标系或第二坐标信息,可以得到需要校正的第一摄像头1的偏差,根据该偏差和第一摄像头1的原参数可以得到第一摄像头1的当前参数。
或者,确定摄像头需要校正的情况下,对摄像头的位置和/或角度进行调整。如果摄像头的位置或角度偏移严重,可以对摄像头的位置和/或角度进行调整,可以用于通过参数标定不能实现对摄像头校正的情况。调整摄像头的位置或角度时,同样可以根据需要校正的摄像头的偏差进行调整。
本公开实施例提供了一种摄像头检测装置,参见图4,该装置包括获取模块、确定模块、建立模块、计算模块和判断模块,获取模块用于获取各摄像头同一时刻拍摄的图像,每一摄像头拍摄的图像与至少两个其他摄像头拍摄的图像部分重合;确定模块用于根据图像的重合部分确定目标物体,目标物体为与至少两个摄像头对应的同一物体;建立模块用于建立坐标系;计算模块用于根据对应的至少两个摄像头分别计算目标物体在坐标系中的第一坐标信息,或根据目标物体计算对应的至少两个摄像头在坐标系中的第二坐标信息,第一坐标信息至少包括目标物体在坐标系中的坐标和目标物体的尺寸中的一个;判断模块用于至少根据第一坐标信息或第二坐标信息确定对应的摄像头是否需要校正。
本公开的摄像头检测装置中,获取模块获取各摄像头同一时刻拍摄的图像,从而可以确保摄像头能够拍摄到同一时空的同一物体;确定模块根据图像的重合部分确定目标物体,使与重合部分对应的至少两个摄像头对应有同一物体,以满足同一物体的条件;建立模块建立一坐标系,以便将具有图像重合部分的摄像头及其拍摄的物体转换到同一坐标系下,满足同一空间的条件;计算模块根据对应的至少两个摄像头分别计算目标物体在坐标系中的第一坐标信息,或根据目标物体计算对应的至少两个摄像头在坐标系中的第二坐标信息。基于同一时空同一物体的唯一性,判断模块至少根据第一坐标信息或第二坐标信息即可确定对应的至少两个摄像头是否需要校正。本公开实施例的装置无需在实验室即可对摄像头进行在线检测,通过不同摄像头拍摄的图像的重合部分确定的目标物体实现对摄像头的检测,无需预先设置特定形状和尺寸的物体即可实现对摄像头的检测,具有方便灵活的特点
在一可实施方式中,建立模块建立坐标系包括:以各摄像头的空间位置为参考确定坐标系的原点,以各摄像头的空间位置为参考确定坐标系的原点的情况下,根据对应的至少两个摄像头分别计算目标物体在坐标系中的第一坐标信息。
在一可实施方式中,目标物体包括图像的重合部分的物体和能够由重合部分的物体确定的关联物体。
在一可实施方式中,确定模块根据图像的重合部分确定目标物体,包括:根据摄像头的视角和安装角度确定至少两个摄像头的重合部分,从根据重合部分远离摄像头的部位确定目标物体。
在一可实施方式中,建立模块建立坐标系包括:以目标物体的空间位置为参考确定坐标系的原点;以目标物体的空间位置为参考确定坐标系的原点的情况下,根据目标物体计算对应的至少两个摄像头在坐标系中的第二坐标信息。世界坐标也可以是基于拍摄的物体确定,根据世界坐标系、相机坐标系、图像坐标系和像素坐标系的关系,从而可以确定拍摄的物体在世界坐标系中的坐标信息,并可据此计算对应的摄像头在世界坐标系中的坐标信息。
在一可实施方式中,计算模块根据对应的至少两个摄像头分别计算目标物体在坐标系中的第一坐标信息,包括:根据摄像头的初始参数和摄像头在坐标系中的坐标计算目标物体的第一坐标信息。
在一可实施方式中,目标物体为图像重合部分中的任意物体,或者目标物体为根据图像重合部分中的光影关系确定的同一光源。
在一可实施方式中,判断模块至少根据第一坐标信息确定对应的至少两个摄像头是否需要校正,包括:在根据不同摄像头计算得到的第一坐标信息相同的情况下,对应的至少两个摄像头不需要校正,否则,至少其中一个对应的摄像头需要校正。
在一可实施方式中,计算模块根据目标物体计算对应的至少两个摄像头在坐标系中的第二坐标信息,包括:根据摄像头的初始参数和目标物体在坐标系中的坐标计算对应的摄像头在坐标系中坐标;根据对应的摄像头在坐标系中坐标,确定各摄像头的第二坐标信息,第二坐标信息包括各摄像头的相对位置和相对距离中的至少一种。
在一可实施方式中,计算模块至少根据第二坐标信息确定对应的至少两个摄像头是否需要校正,包括:在计算得到各摄像头的第二坐标信息与初始坐标信息相同的情况下,对应的摄像头不需要校正,否则,至少一个对应的摄像头需要校正,初始坐标信息为摄像头前次校正后的坐标信息。
在一可实施方式中,判断模块至少根据第一坐标信息或第二坐标信息确定对应的至少两个摄像头是否需要校正,包括:在对应的至少两个摄像头中的至少一个摄像头需要校正的情况下,获取可能需要校正的摄像头拍摄的图像中已知尺寸的物体;根据已知尺寸的物体与对应的摄像头的关系,确定摄像头是否需要校正。
在一可实施方式中,判断模块至少根据第一坐标信息或第二坐标信息确定对应的至少两个摄像头是否需要校正,包括:在第一坐标信息或第二坐标信息违背自然规律的情况下,确定对应的摄像头需要校正。违背自然规律还包括,根据第二坐标系信息,对应的摄像头位于不可能的位置。例如,车辆的影像系统中的各摄像头均设于车辆上,而根据第二坐标信息,对应的摄像头位于车辆的车体之外,则违背了自然规律。
本公开实施例的摄像头检测装置能够实现上述实施例的方法,以上针对摄像头检测装置实施例的描述与前述摄像头检测方法实施例的描述是类似的,具有同前述方法实施例相似的有益效果,因此不做赘述。对于本公开实施例的摄像头检测装置描述尚未披露的技术细节,请参照本公开前述方法实施例的描述而理解,为节约篇幅,因此不再赘述。
根据本公开的实施例,本公开还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。本公开实施例的电子设备包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本公开所述的方法。
根据本公开实施例,本公开还提供了一种车辆,该车辆包括本公开实施例的电子设备。
图5示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备500的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图5所示,设备500包括计算单元501,其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的计算机程序或者从存储单元508加载到随机访问存储器(RAM)503中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中,还可存储设备500操作所需的各种程序和数据。计算单元501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
设备500中的多个部件连接至I/O接口505,包括:输入单元506,例如键盘、鼠标等;输出单元507,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元508,例如磁盘、光盘等;以及通信单元509,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元509允许设备500通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元501可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元501的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元501执行上文所描述的各个方法和处理,例如摄像头检测方法。例如,在一些实施例中,摄像头检测方法可被实现为计算机软件程序,其被有形地包含于机器可读介质,例如存储单元508。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 502和/或通信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序加载到RAM 503并由计算单元501执行时,可以执行上文描述的摄像头检测方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,计算单元501可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行摄像头检测方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互,可以在计算机上实施此处描述的系统和技术,该计算机具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,也可以为分布式系统的服务器,或者是结合了区块链的服务器。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种摄像头检测方法,其特征在于,所述方法包括:
获取各摄像头同一时刻拍摄的图像,每一摄像头拍摄的图像与至少两个其他摄像头拍摄的图像部分重合;
根据所述图像的重合部分确定目标物体,所述目标物体为与至少两个摄像头对应的同一物体;
建立坐标系;
根据对应的至少两个所述摄像头分别计算目标物体在所述坐标系中的第一坐标信息,或根据所述目标物体计算对应的至少两个所述摄像头在所述坐标系中的第二坐标信息,所述第一坐标信息至少包括所述目标物体在所述坐标系中的坐标和所述目标物体的尺寸中的一个;
至少根据所述第一坐标信息或所述第二坐标信息确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,建立所述坐标系包括:
以各所述摄像头的空间位置为参考确定所述坐标系的原点,或者以目标物体的空间位置为参考确定所述坐标系的原点;
以各所述摄像头的空间位置为参考确定所述坐标系的原点的情况下,根据对应的至少两个所述摄像头分别计算目标物体在所述坐标系中的第一坐标信息;
以目标物体的空间位置为参考确定所述坐标系的原点的情况下,根据所述目标物体计算对应的至少两个所述摄像头在所述坐标系中的第二坐标信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据对应的至少两个所述摄像头分别计算目标物体在所述坐标系中的第一坐标信息,包括:
根据所述摄像头的初始参数和所述摄像头在所述坐标系中的坐标计算所述目标物体的第一坐标信息。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标物体为图像重合部分中的任意物体,或者所述目标物体为根据图像重合部分中的光影关系确定的同一光源。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,至少根据所述第一坐标信息确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正,包括:
在根据不同摄像头计算得到的所述第一坐标信息相同的情况下,对应的至少两个所述摄像头不需要校正,否则,至少其中一个对应的所述摄像头需要校正。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述目标物体计算对应的至少两个所述摄像头在所述坐标系中的第二坐标信息,包括:
根据所述摄像头的初始参数和所述目标物体在所述坐标系中的坐标计算对应的所述摄像头在所述坐标系中坐标;
根据对应的所述摄像头在所述坐标系中坐标,确定各所述摄像头的所述第二坐标信息,所述第二坐标信息包括各所述摄像头的相对位置和相对距离中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,至少根据所述第二坐标信息确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正,包括:在计算得到各所述摄像头的所述第二坐标信息与初始坐标信息相同的情况下,对应的所述摄像头不需要校正,否则,至少一个对应的所述摄像头需要校正,所述初始坐标信息为摄像头前次校正后的坐标信息。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,至少根据所述第一坐标信息或所述第二坐标信息确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正,包括:
在对应的至少两个所述摄像头中的至少一个所述摄像头需要校正的情况下,获取可能需要校正的所述摄像头拍摄的所述图像中已知尺寸的物体;
根据所述已知尺寸的物体与对应的所述摄像头的关系,确定所述摄像头是否需要校正。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,至少根据所述第一坐标信息或所述第二坐标信息确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正,包括:
在所述第一坐标信息或所述第二坐标信息违背自然规律的情况下,确定对应的所述摄像头需要校正。
10.一种摄像头标定方法,其特征在于,
在采用权利要求1-9任一项所述方法确定摄像头需要校正的情况下,根据所述摄像头的当前参数进行标定,或者对所述摄像头的位置进行调整。
11.一种摄像头检测装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取各摄像头同一时刻拍摄的图像,每一摄像头拍摄的图像与至少两个其他摄像头拍摄的图像部分重合;
确定模块,用于根据所述图像的重合部分确定目标物体,所述目标物体为与至少两个摄像头对应的同一物体;
建立模块,用于建立坐标系;
计算模块,用于根据对应的至少两个所述摄像头分别计算目标物体在所述坐标系中的第一坐标信息,或根据所述目标物体计算对应的至少两个所述摄像头在所述坐标系中的第二坐标信息,所述第一坐标信息至少包括所述目标物体在所述坐标系中的坐标和所述目标物体的尺寸中的一个;
判断模块,用于至少根据所述第一坐标信息或所述第二坐标信息确定对应的至少两个所述摄像头是否需要校正。
12.一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-10任一项所述的方法。
13.一种车辆,其特征在于,包括权利要求12所述的电子设备。
14.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-10任一项所述的方法。
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