DE102007043905A1 - Omni-directional camera calibrating method for use in object i.e. vehicle, involves calibrating camera during operation based on object unit that is identified in detected image information, and determining image and object positions - Google Patents

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Abstract

The method involves calibrating an omni-directional camera (4) during operation based on an object unit (1.1) e.g. outer contour, that is identified in detected image information. An image position (BP1.1) and an object position (OP1.1) are determined for the identified object unit. A value for a calibration factor e.g. rotational factor and translation factor, is determined based on a determined deviation between the image position and the object position. The factor describes the alignment of the omni-directional camera. An independent claim is also included for a device for calibrating an omni-directional camera.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer an einem Objekt, insbesondere einem Fahrzeug angeordneten omnidirektionalen Kamera. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine geeignete Vorrichtung zur Kalibrierung der omnidirektionalen Kamera.The The invention relates to a method for calibrating a on a Object, in particular a vehicle arranged omnidirectional Camera. About that In addition, the invention relates to a suitable device for calibration the omnidirectional camera.

Omnidirektionale Kameras sind grundsätzlich bekannt. Mit ihnen können omnidirektionale Bilder erfasst werden, deren Sichtbereich kann bis zu 360° betragen und ist somit deutlich größer als derjenige von Standardkameras. Durch eine Verarbeitung mittels einer Bildverarbeitungseinheit besteht die Möglichkeit, aus den erfassten Bildinformationen Daten wie z.B. die Kameraposition in Bezug auf damit erfasste Objekte und deren Lage zu bestimmen.omnidirectional Cameras are basically known. With them you can omnidirectional images can be captured whose viewing area can up to 360 ° and is thus significantly larger than the one from standard cameras. By processing by means of a Image processing unit is possible from the detected Image Information Data such as. in relation to the camera position determine objects and their location.

Omnidirektionale Kameras werden beispielsweise zur Überwachung von Fahrzeugumgebungen vor, neben und/oder hinter einem Fahrzeug eingesetzt. Dabei werden beispielsweise mittels der omnidirektionalen Kamera in der Fahrzeugumgebung Objekte oder Gegenstände identifiziert. Um insbesondere die Position und/oder den Abstand der identifizierten Objekte hinreichend genau bestimmen zu können, sind die genaue Position und die genaue Ausrichtung der omnidirektionalen Kamera relativ zum Fahrzeug bekannt.omnidirectional For example, cameras are used to monitor vehicle environments, used alongside and / or behind a vehicle. In this case, for example by means of the omnidirectional camera in the vehicle environment objects or objects identified. In particular, the position and / or the distance are able to determine the identified objects with sufficient accuracy the exact position and the exact alignment of the omnidirectional Camera relative to the vehicle known.

Üblicherweise ist die omnidirektionale Kamera außen am Fahrzeug angebracht, so dass die omnidirektionale Kamera thermischen Beanspruchungen, wie beispielsweise starke Temperaturänderungen, und mechanischen Beanspruchungen, wie beispielsweise ständiger Vibrationen, ausgesetzt ist. Hierdurch kann es zu Veränderungen in der vorgegebenen Position der omnidirektionalen Kamera durch Verschiebungen, Neigungen und/oder Drehungen kommen. Derartige Veränderungen der Position der omnidirektionalen Kamera können jedoch zu Fehlern im erfassten Bild führen. Daher werden derartige Abweichungen oder Fehler durch Nachjustierung oder Maßnahmen in der Bildverarbeitung wenigstens teilweise kompensiert. Üblicherweise wird hierzu eine Kalibrierung werksseitig bei Montage, Reparatur oder beim Service der jeweiligen omnidirektionalen Kamera durchgeführt. Darüber hinaus ist es bekannt, die Kalibrierung der jeweiligen omnidirektionalen Kamera im laufenden Betrieb durchzuführen. Dabei werden zur Kalibrierung im erfassten Bild von der Umgebung aufgenommene Bildpunkte oder bekannte, im Bild in der Umgebung identifizierte Linien, insbesondere parallele verwendet. Insbesondere im laufenden Betrieb der Kamera sind derartige, sich bewegende Umgebungsinformationen nutzende Kalibrierungsverfahren sehr aufwändig.Usually the omnidirectional camera is mounted on the outside of the vehicle, so that the omnidirectional camera thermal stresses, such as strong temperature changes, and mechanical Exposed to stresses, such as constant vibration is. This can lead to changes in the predetermined position of the omnidirectional camera by displacements, Addictions and / or twists come. Such changes However, the position of the omnidirectional camera may be subject to errors Lead picture. Therefore, such deviations or errors by readjustment or measures in the image processing at least partially compensated. Usually For this purpose, a calibration factory-installed, repair or performed during the service of the respective omnidirectional camera. Furthermore It is known to calibrate the respective omnidirectional Camera during operation. It will be used for calibration in the captured image of the environment taken pixels or known, identified in the image in the area lines, in particular used in parallel. Especially during operation of the camera are such calibration methods using moving environment information very expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein besonders einfaches Verfahren und eine Vorrichtung zur Kalibrierung einer omnidirektionalen Kamera anzugeben.Of the The invention is therefore based on the object, a particularly simple Method and device for calibrating an omnidirectional camera specify.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.Regarding of the method, the object is achieved by the specified in claim 1 Characteristics solved. With regard to the device, the object is achieved by the features specified in claim 10 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Kalibrierung einer an einem, insbesondere sich bewegenden Objekt, insbesondere einem Fahrzeug angeordneten omnidirektionalen Kamera wird diese im laufenden Betrieb anhand von mindestens einem in erfassten Bildinformationen identifizierten Objektelement kalibriert. Durch die Nutzung von im Bild erfassten bekannten Objektelementen, wie beispielsweise Punkte, Komponenten, Kanten, Außenkonturen, oder Verhältnissen dieser Elemente, wie z. B. Orthogonalitäten, Parallelität von Kanten, Außenkonturen, Komponenten, des eigenen Objektes kann die omnidirektionale Kamera in besonders einfacher Art und Weise während des laufenden Betriebs kalibriert werden.At the inventive method for calibration of an object, in particular a moving object, in particular a vehicle arranged omnidirectional camera it is recorded during ongoing operations on the basis of at least one of Image information identified object element calibrated. By the use of known object elements captured in the image, such as For example, points, components, edges, outer contours, or ratios these elements, such as. B. orthogonality, parallelism of edges, Outer contours, components, of the own object, the omnidirectional camera in particular simple way during be calibrated during operation.

In einer möglichen Ausführungsform werden für das identifizierte Objektelement dessen Bildposition und Objektposition bestimmt, wobei anhand einer ermittelten Abweichung zwischen Bildposition und Objektposition zumindest ein Wert für eine Kalibriergröße bestimmt wird. Unter der Bildposition wird dabei die im Bild erfasste Position des Objektelements verstanden. Unter der Objektposition wird insbesondere die Position des Objektelements, d.h. dessen Einbauort am bzw. im Objekt, relativ zum Objekt, insbesondere zu einer Ausrichtung des Objekts und/oder zu einem Kalibrier- oder Referenzpunkt des Objekts verstanden. Beispielsweise werden bzw. wird bei einer an einem Fahrzeug angeordneten omnidirektionalen Kamera als Objektelement ein Außenspiegel, eine Stoßstange, eine Motorhaube, eine Windschutzscheibe und/oder deren Außenkonturen als bekannte Elemente mit bekannten Objektpositionen relativ zum Fahrzeug verwendet, deren jeweilige Position oder Lage im erfassten Bild, d.h. die Bildposition, ermittelt wird. Durch Vergleich der Bildposition und der Objektposition eines der Objektelemente oder mehrerer Objektelemente kann dann die omnidirektionale Kamera in besonders einfacher Art und Weise während des laufenden Betriebes kalibriert werden.In a possible embodiment be for the identified object element its image position and object position determines, based on a determined deviation between image position and Object position determined at least one value for a calibration size becomes. Below the picture position becomes the position detected in the picture understood the object element. In particular, under the object position the position of the object element, i. its location on or in Object, relative to the object, in particular to an orientation of Object and / or to a calibration or reference point of the object Understood. For example, or become at a on a vehicle arranged omnidirectional camera as an object element an exterior mirror, a bumper, a hood, a windshield and / or their outer contours as known elements with known object positions relative to the vehicle their position or location in the captured image, i.e. the image position is determined. By comparing the image position and the object position of one of the object elements or multiple object elements Can the omnidirectional camera in a particularly simple way and way while be calibrated during operation.

Zweckmäßigerweise wird als Kalibriergröße eine die Ausrichtung der omnidirektionalen Kamera beschreibenden Größe, insbesondere eine Rotationsgröße und/oder Translationsgröße ermittelt. Anhand der ermittelten Größe wird dann die omnidirektionale Kamera abhängig von der Art der Halterung nachjustiert, insbesondere verdreht, geneigt, geschwenkt und/oder bewegt.Expediently, a variable describing the orientation of the omnidirectional camera, in particular a rotation variable and / or translation quantity, is determined as the calibration variable. At hand of the determined size, the omnidirectional camera is then readjusted depending on the type of holder, in particular twisted, tilted, pivoted and / or moved.

In einer möglichen Ausführungsform werden, insbesondere um die Genauigkeit der Kalibrierung zu erhöhen, für das erfasste Objektelement mehrere Bildpositionen erfasst und ein Mittelwert für die Bildposition bestimmt. Hierzu werden von dem identifizierten Objektelement mehrere Bilder aufgenommen.In a possible embodiment In particular, in order to increase the accuracy of the calibration, for the detected Object element captures multiple image positions and an average for the Image position determined. This is done by the identified object element several pictures taken.

In einer weiteren Ausführungsform werden, um insbesondere die Genauigkeit der Kalibrierung zu erhöhen, mehrere Objektelemente ermittelt, anhand derer die omnidirektionale Kamera kalibriert wird. Dabei wird die Abweichung der Bildposition von der Objektposition des jeweiligen Objektelements bestimmt und anhand der ermittelten Abweichungen aller Objektelemente ein Mittelwert für die Abweichung bestimmt, anhand der ein Wert für die Kalibriergröße der omnidirektionalen Kamera ermittelt wird.In a further embodiment In particular, to increase the accuracy of the calibration, several Object elements determined by which the omnidirectional camera is calibrated. The deviation of the image position from determines the object position of the respective object element and based the determined deviations of all object elements an average for the Deviation determined by using a value for the calibration size of the omnidirectional Camera is detected.

Zweckmäßigerweise wird als Bildinformation ein omnidirektionales Bild, vorzugsweise ein so genanntes Bild aus der Vogelperspektive erfasst und analysiert, da Geraden in der Umgebung Geraden im Bild entsprechen. Auf diese Weise können entsprechende Objektelemente des Objektes, z. B. Fahrzeugkanten, wie Stoßstange oder Außenkonturen, wie der Verlauf der Motorhaube oder des Außenspiegels, einfach anhand der erfassten Bildinformationen bestimmt werden.Conveniently, is an image information omnidirektionales image, preferably capture and analyze a so-called bird's eye view since straight lines in the area correspond to straight lines in the picture. To this Way you can corresponding object elements of the object, z. B. vehicle edges, like bumper or outer contours, like the course of the hood or the exterior mirror, simply based the captured image information.

Zur Erhöhung der Genauigkeit der Kalibrierung können darüber hinaus als Bildinformationen mehrere omnidirektionale Bilder mit einem vorgebbaren Erfassungsbereich oder mit aneinander angrenzenden oder teilweise überdeckenden, vorgebbaren Erfassungsbereichen aufgenommen und analysiert werden. Dabei können im Fall eines einzelnen Erfassungsbereichs die mittels mehrerer Bilder bestimmten Bildpositionen abgeleitet werden und z.B. gemittelt, mit einem Gewicht gemittelt oder anhand eines ausgewählten Bildes bestimmt werden. Im Fall von mehreren Erfassungsbereichen und daraus resultierenden mehreren Positionsabweichungen verschiedener Objektelemente in verschiedenen Erfassungsbereichen werden zweckmäßigerweise die erfassten Positionsabweichungen gemittelt. Anhand des ermittelten Mittelwertes aller Positionsabweichung wird dann die omnidirektionale Kamera kalibriert.to increase In addition, the accuracy of calibration can be more than image information multiple omnidirectional images with a predefinable detection area or with contiguous or partially overlapping, specifiable detection areas be recorded and analyzed. It can in the case of a single Detection area the image positions determined by means of several images are derived and e.g. averaged, averaged over a weight or by a selected one Image to be determined. In the case of multiple coverage areas and resulting multiple positional deviations of different Object elements in different detection areas are expediently the detected position deviations averaged. Based on the determined Mean value of all position deviation then becomes the omnidirectional Camera calibrated.

Um eine einfache Auswertung der Bildinformationen zu ermöglichen, ist die Form und Ausrichtung wenigstens einer der Erfassungsbereiche relativ zu einer Bezugsrichtung des Objektes vorgegeben, wobei die Bildposition, d.h. die Lage des oder der Objektelemente im Bild, anhand von Konturlinien, z. B. einfachen Geraden, des oder der Objektelemente bestimmt wird. Dabei kann die Bildposition des oder der Objektelemente mehrdimensional, insbesondere dreidimensional, d.h. sowohl die Lage in x-, y-Richtung als auch die Lage in z-Richtung (= Abstand des Objektelements zur Kameraposition), bestimmt werden. Zur Bestimmung der Abweichung werden für die Objektposi tion die Lage des Objektelements am Objekt für alle drei Bezugsrichtungen x, y, z ermittelt.Around to allow a simple evaluation of the image information is the shape and orientation of at least one of the detection areas given relative to a reference direction of the object, wherein the Image position, i. the position of the object element (s) in the picture, based on contour lines, z. B. simple lines, or the object elements determined becomes. The image position of the object element (s) can be multidimensional, in particular three-dimensional, i. both the position in the x, y direction as well as the position in the z-direction (= distance of the object element to the Camera position). To determine the deviation be for the object position is the position of the object element on the object for all three Reference directions x, y, z determined.

Hinsichtlich der Vorrichtung zur Kalibrierung der am Objekt, z. B. einem Fahrzeug angeordneten omnidirektionalen Kamera, erfasst die omnidirektionale Kamera im laufenden Betrieb Bildinformationen und führt diese einer Auswerteeinheit zu, die anhand von mindestens einem in erfassten Bildinformationen identifizierten Objektelement die omnidirektionale Kamera kalibriert. Dabei kann die Auswerteeinheit als ein Softwaremodul in einer Datenverarbeitungseinheit der omnidirektionalen Kamera implementiert sein.Regarding the device for calibration of the object, z. B. a vehicle arranged omnidirectional camera, captures the omnidirectional Camera on the fly image information and performs this an evaluation unit, which is based on at least one in Image information identified object element the omnidirectional camera calibrated. In this case, the evaluation unit as a software module in a data processing unit of the omnidirectional camera be implemented.

Alternativ oder zusätzlich kann die omnidirektionale Kamera über eine Datenverbindung, z. B. ein Datenbussystem oder eine Datenleitung oder drahtlos über eine Funkverbindung, mit einer im Objekt angeordneten Datenverarbeitungseinheit, z. B. einem Steuergerät in einem Fahrzeug, verbunden sein und die Bildinformationen an eine in der Datenverarbeitungseinheit implementierten Auswerteeinheit übertragen, die anhand der übermittelten Bildinformationen Steuersignale zur Kalibrierung der omnidirektionalen Kamera erzeugt. Hierzu bestimmt die Auswerteeinheit für das identifizierte Objektelement dessen Bildposition und Objektposition und anhand einer ermittelten Abweichung zwischen Bildposition und Objektposition zumindest einen Wert für eine Kalibriergröße.alternative or additionally can the omnidirectional camera via a data connection, for. B. a data bus system or a data line or wirelessly over a Radio connection, with a data processing unit arranged in the object, z. B. a control unit in a vehicle, be connected and the image information to one transmitted in the data processing unit implemented evaluation, which are based on the transmitted Image information Control signals for calibration of the omnidirectional Camera generated. This is determined by the evaluation unit for the identified Object element whose image position and object position and by means of a determined deviation between image position and object position at least one value for a calibration size.

Vorzugsweise ermittelt die Auswerteeinheit als Kalibriergröße eine die Ausrichtung der omnidirektionalen Kamera beschreibende Größe, insbesondere eine Rotationsgröße und/oder Translationsgröße. Anhand eines ermittelten Wertes für die Rotations- und/oder Translationsgröße wird dann mittels der erzeugten Steuersignale der Auswerteeinheit die Ka merakalibrierung angepasst, indem die Kameraparameter anhand der ermittelten Werte, z.B. im Steuergerät, angepasst werden. Alternativ oder zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass die Kamera beweglich angeordnet ist und durch schwenken, neigen oder mittels translatorischer Bewegung entsprechend angepasst wird.Preferably the evaluation unit determines the alignment of the omnidirectional camera descriptive size, in particular a rotation size and / or Translation size. Based a determined value for the rotation and / or translation size is then generated by means of the Control signals of the evaluation unit adapted to the camera calibration, by the camera parameters based on the determined values, e.g. in the control unit, adapted become. Alternatively or in addition there is also the possibility that the camera is movable and tilt by tilting or adjusted accordingly by translatory movement.

Schwenkbar, neigbar und/oder translatorisch bewegbar angeordnete omnidirektionale Kamera entsprechend geschwenkt, gedreht, geneigt bzw. bewegt.swiveling, tiltable and / or translationally movable arranged omnidirectional Camera accordingly pivoted, rotated, tilted or moved.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:embodiments The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Showing:

1 schematisch ein Fahrzeug mit einer an diesem angeordneten omnidirektionalen Kamera und deren Erfassungsbereich mit darin als Objektelemente identifizierten Fahrzeugelementen. 1 schematically a vehicle with an arranged on this omnidirectional camera and its detection area with it identified as object elements vehicle elements.

1 zeigt schematisch als Objekt 1 ein Fahrzeug F, an welchem an mindestens einer geeigneten Kameraposition KP1, z. B. an der Fahrzeugaußenhaut 2 und/oder im Fahrzeuginnenraum 3, eine omnidirektionale Kamera 4 mit einem zugehörigen Erfassungsbereich B angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel nach 1 ist die omnidirektionale Kamera 4 an einer vorgebbaren Kameraposition KP beispielsweise im Fahrzeuginnenraum 3 am Innenrückspiegel 5 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann die omnidirektionale Kamera 4 bzw. weitere omnidirektionale Kameras 4 (gestrichelt dargestellt) am Außenspiegel 6, im Bereich einer Heckscheibe 7, im Bereich des Fahrzeugdaches 8 angeordnet sein. Dabei dient die omnidirektionale Kamera 4 der Erfassung von Bildinformationen I der Fahrzeugumgebung U. Insbesondere wird als Bildinformationen I ein omnidirektionales Bild erfasst und insbesondere zu einem eine Vogelperspektive repräsentierenden Bild verarbeitet, welches sodann analysiert wird. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Verarbeitung in eine perspektivische Ansicht möglich. 1 shows schematically as an object 1 a vehicle F on which at least one suitable camera position KP1, z. B. on the vehicle outer skin 2 and / or in the vehicle interior 3 , an omnidirectional camera 4 is arranged with an associated detection area B. In the embodiment according to 1 is the omnidirectional camera 4 at a predefinable camera position KP, for example in the vehicle interior 3 on the interior rearview mirror 5 arranged. Alternatively or additionally, the omnidirectional camera 4 or other omnidirectional cameras 4 (dashed lines) on the outside mirror 6 , in the area of a rear window 7 , in the area of the vehicle roof 8th be arranged. The omnidirectional camera serves this purpose 4 In particular, an omnidirectional image is acquired as image information I and processed, in particular, into an image representing a bird's-eye view, which is then analyzed. Alternatively or additionally, a processing in a perspective view is possible.

Die erfassten Bildinformationen I können dann einerseits auf einer optischen Anzeigeeinheit 9, z. B. auf einem Bildschirm im Armaturenbrett, gegebenenfalls entsprechend entzerrt ausgegeben werden. Neben der Anzeige der Bildinformationen I der Fahrzeugumgebung U können die Bildinformationen I auch einer Auswerteeinheit 10 zugeführt werden. In der Auswerteeinheit 10, z. B. in einem Steuergerät und/oder einer Datenverarbeitungseinheit der Kamera 4, werden mittels eines implementierten Bildverarbeitungsalgorithmus die Bildinformationen I analysiert und bewertet. Beispielsweise werden Gegenstände oder Objekte, wie z. B. ein Verkehrsteilnehmer, insbesondere ein zum eigenen Fahrzeug F vorausfahrendes Fahrzeug, in der Fahrzeugumgebung U identifiziert und deren Position und/oder Geschwindigkeit bestimmt. Auch können bzw. kann die von der omnidirektionalen Kamera 4 erfassten Bildinformationen I einem Einparksystem und/oder einem Abstandsregelsystem zugeführt werden.The captured image information I can then on the one hand on an optical display unit 9 , z. B. on a screen in the dashboard, where appropriate, equalized output. In addition to the display of the image information I of the vehicle environment U, the image information I can also be used by an evaluation unit 10 be supplied. In the evaluation unit 10 , z. B. in a control unit and / or a data processing unit of the camera 4 , the image information I are analyzed and evaluated by means of an implemented image processing algorithm. For example, objects or objects, such. B. a road user, in particular a vehicle to the own vehicle F driving ahead, identified in the vehicle environment U and determines their position and / or speed. Also can or can by the omnidirectional camera 4 captured image information I a parking system and / or a distance control system.

Zum Datenaustausch, insbesondere zur Übertragung der Bildinformationen I und daraus resultierender Steuersignale S sind die omnidirektionale Kamera 4, die optische Anzeigeeinheit 9 und/oder die Auswerteeinheit 10 über eine Datenübertragungseinheit 11, z. B. einen Datenbus, insbesondere den so genannten CAN-Bus, eine Datenleitung oder drahtlos über eine Funkverbindung, miteinander verbunden. Dabei hängt die Kameraposition KP, d.h. deren Einbauort, maßgeblich von der jeweiligen Anwendung ab. Häufig wird als Kameraposition KP diejenige Position gewählt, die einen möglichst großen Umgebungsbereich erfasst.For data exchange, in particular for the transmission of the image information I and the resulting control signals S are the omnidirectional camera 4 , the optical display unit 9 and / or the evaluation unit 10 via a data transmission unit 11 , z. As a data bus, in particular the so-called CAN bus, a data line or wirelessly via a radio link, connected to each other. The camera position KP, ie their installation location, depends largely on the particular application. Often, the camera position KP selected is that position which covers the largest possible environmental area.

Beim Betrieb der omnidirektionalen Kamera 4 kann es insbesondere aufgrund von mechanischen Beanspruchungen, wie z. B. Vibrationen, und thermischen Beanspruchungen, wie z. B. Sonneneinstrahlung, sowie aufgrund von Verschmutzungen bei einer Kameraposition KP an der Fahrzeugaußenhaut 2 erforderlich sein, die Kameraposition KP im laufenden Betrieb anzupassen und zu korrigieren, damit die Bildinformationen I und daraus resultierende Analysen und Bewertungen hinreichend genau erfasst bzw. durchgeführt werden können.When operating the omnidirectional camera 4 It may in particular due to mechanical stresses such. As vibrations, and thermal stresses, such. As solar radiation, as well as due to contamination at a camera position KP on the vehicle's outer skin 2 be necessary to adjust and correct the camera position KP during operation so that the image information I and the resulting analyzes and evaluations can be detected and performed with sufficient accuracy.

Hierzu umfasst der Bildverarbeitungsalgorithmus eine zusätzliche Kalibrierungsfunktion, anhand welcher die omnidirektionale Kamera 4 im laufenden Betrieb kalibriert werden kann. Dabei wird die omnidirektionale Kamera 4 anhand von mindestens einem in den erfassten Bildinformationen I identifizierten Objektelement 1.1 des eigenen Objektes 1, d.h. des eigenen Fahrzeugs F, kalibriert.For this purpose, the image processing algorithm comprises an additional calibration function, on the basis of which the omnidirectional camera 4 can be calibrated during operation. This is the omnidirectional camera 4 based on at least one object element identified in the acquired image information I 1.1 of your own object 1 , ie the own vehicle F, calibrated.

Als Objektelement 1.1 wird in den erfassten Bildern beispielsweise eine Außenkomponente, z. B. ein Außenspiegel 6, und/oder eine Außenkontur, z. B. eine Motorhaubenkan te 12, des eigenen Fahrzeugs F identifiziert. Auch können je nach Ausrichtung und Erfassungsbereich B der omnidirektionalen Kamera 4 andere geeignete Objektelemente 1.1 identifiziert werden. Somit werden zur Kalibrierung der omnidirektionalen Kamera 4 während des laufenden Betriebs am eigenen Fahrzeug F bekannte Punkte oder Verhältnisse, insbesondere Orthogonalitäten oder Parallelitäten von Kanten, Konturlinien detektiert und analysiert. Durch Verwendung von in Bezug auf die omnidirektionale Kamera 4 bezogen sich nicht bewegende Objektelemente 1.1, wie Punkte, Kanten, Eckkanten des eigenen Fahrzeugs F, ist ein besonders einfaches Kalibrierungsverfahren möglich.As an object element 1.1 For example, in the captured images, an exterior component, e.g. B. an exterior mirror 6 , and / or an outer contour, for. B. a Motorhaubenkan te 12 , the own vehicle F identified. Also, depending on the orientation and detection range B of the omnidirectional camera 4 other suitable object elements 1.1 be identified. Thus, to calibrate the omnidirectional camera 4 during operation on the own vehicle F known points or relationships, in particular orthogonality or parallelism of edges, contour lines detected and analyzed. By using in relation to the omnidirectional camera 4 did not refer to moving object elements 1.1 As points, edges, corner edges of the own vehicle F, a particularly simple calibration method is possible.

Im Detail werden für das identifizierte Objektelement 1.1 dessen Bildposition BP1.1 im erfassten Bild und dessen Objektposition OP1.1 am Fahrzeug F bestimmt. Anschließend wird eine Abweichung zwischen Bildposition BP1.1 und Objektposition OP1.1 ermittelt. Anhand der ermittelten Abweichung wird zumindest ein Wert für eine Kalibriergröße bestimmt, anhand der die omnidirektionale Kamera 4 im laufenden Betrieb kalibriert, d.h. deren Kameraposition KP angepasst bzw. korrigiert wird. Als Kalibriergröße werden dabei Kameraparameter und/oder es wird eine die Ausrichtung der omnidirektionalen Kamera 4 beschreibende Größe, insbesondere eine Rotationsgröße und/oder Translationsgröße ermittelt.In detail, for the identified object element 1.1 whose image position BP1.1 in the captured image and its object position OP1.1 on the vehicle F are determined. Subsequently, a deviation between image position BP1.1 and object position OP1.1 is determined. On the basis of the determined deviation, at least one value for a calibration variable is determined, based on which the omnidirectional camera 4 calibrated during operation, ie their camera position KP adjusted or corrected. As a calibration size thereby camera parameters and / or it will be an orientation of the omnidirectional camera 4 descriptive size, in particular a rotational size and / or translation size determined.

Zur Erhöhung der Genauigkeit der Kalibrierung können für das Objektelement 1.1 mehrere Bildpositionen BP1.1n erfasst und ein davon abgeleiteter Wert, z.B. ein Mittelwert MW oder ein gewichteter Mittelwert etc. für die Bildposition BP1.1 bestimmt werden.To increase the accuracy of the calibration can for the object element 1.1 recorded several image positions BP1.1n and one derived therefrom Value, for example, a mean value MW or a weighted average, etc. for the image position BP1.1 be determined.

Eine weitere Ausführungsform der Kalibrierfunktion sieht vor, dass mehrere Objektelemente 1.1 ermittelt werden, anhand derer die omnidirektionale Kamera 4 kalibriert wird.Another embodiment of the calibration function provides that a plurality of object elements 1.1 be determined by which the omnidirectional camera 4 is calibrated.

Darüber hinaus können als Bildinformationen I mehrere omnidirektionale Bilder mit einem vorgebbaren Erfassungsbereich B oder mit aneinander angrenzenden oder teilweise überdeckenden, vorgebbaren Erfassungsbereichen Bn aufgenommen und analysiert werden. Dabei kann die Form und Ausrichtung wenigstens einer der Erfassungsbereiche B relativ zu einer Bezugsrichtung des Objektes 1 vorgegeben werden. Die Bildposition BP1.1 des oder der Objektelemente 1.1 kann insbesondere anhand von Konturlinien, insbesondere einfachen Geraden des bzw. der Objektelemente 1.1 bestimmt werden.In addition, as image information I, a plurality of omnidirectional images with a prescribable detection area B or with adjoining or partially covering, predefinable detection areas Bn can be recorded and analyzed. In this case, the shape and orientation of at least one of the detection areas B relative to a reference direction of the object 1 be specified. The image position BP1.1 of the object element (s) 1.1 can in particular on the basis of contour lines, in particular simple lines of the object or elements 1.1 be determined.

11
Objektobject
1.11.1
Objektelementobject element
22
FahrzeugaußenhautVehicle shell
33
FahrzeuginnenraumVehicle interior
44
omnidirektionale Kameraomnidirectional camera
55
InnenrückspiegelInterior rearview mirror
66
AußenspiegelMirrors
77
Heckscheiberear window
88th
Fahrzeugdachvehicle roof
99
optische Anzeigeeinheitoptical display unit
1010
Auswerteeinheitevaluation
1111
DatenübertragungseinheitData transfer unit
1212
Motorhaubenkantehood edge
1313
Stoßstangebumper
1414
Anhängerpendant
B, BnB Bn
Erfassungsbereich/e der omnidirektionalen KameraScope / e the omnidirectional camera
BP1.1, BP1.1nBP1.1, BP1.1n
Bildposition/enImage Position / s
FF
Fahrzeugvehicle
II
Bildinformationenimage information
MWMW
MittelwertAverage
OP1.1OP1.1
Objektpositionobject position
UU
Fahrzeugumgebungvehicle environment

Claims (13)

Verfahren zur Kalibrierung einer an einem Objekt (1), insbesondere einem Fahrzeug (F) angeordneten omnidirektionalen Kamera (4), dadurch gekennzeichnet, dass die omnidirektionale Kamera (4) im Betrieb anhand von mindestens einem in erfassten Bildinformationen (I) identifizierten Objektelement (1.1) kalibriert wird.Method for calibrating an object ( 1 ), in particular a vehicle (F) arranged omnidirectional camera ( 4 ), characterized in that the omnidirectional camera ( 4 ) in operation on the basis of at least one object element identified in captured image information (I) ( 1.1 ) is calibrated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das identifizierte Objektelement (1.1) dessen Bildposition (BP1.1) und dessen Objektposition (OP1.1) bestimmt werden, wobei anhand einer ermittelten Abweichung zwischen Bildposition (BP1.1) und Objektposition (OP1.1) zumindest ein Wert für eine Kalibriergröße bestimmt wird.Method according to claim 1, characterized in that for the identified object element ( 1.1 ) whose image position (BP1.1) and its object position (OP1.1) are determined, wherein based on a determined deviation between image position (BP1.1) and object position (OP1.1) at least one value for a calibration variable is determined. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kalibriergröße eine die Ausrichtung der omnidirektionalen Kamera (4) beschreibenden Größe, insbesondere eine Rotationsgröße und/oder Translationsgröße ermittelt wird.Method according to Claim 2, characterized in that the orientation of the omnidirectional camera ( 4 ) descriptive size, in particular a rotational size and / or translation size is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Objektelement (1.1) eine Außenkomponente und/oder eine Außenkontur des Objektes (1) ermittelt werden bzw. wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that as an object element ( 1.1 ) an outer component and / or an outer contour of the object ( 1 ) is or will be determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für das Objektelement (1.1) mehrere Bildpositionen (BP1.1n) erfasst und ein davon abgeleiteter Wert, insbesondere ein Mittelwert (MW), für die Bildposition (BP1.1) bestimmt werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that for the object element ( 1.1 ) a plurality of image positions (BP1.1n) are detected and a value derived therefrom, in particular an average value (MW), for the image position (BP1.1) are determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Objektelemente (1.1n) ermittelt werden, anhand derer die omnidirektionale Kamera (4) kalibriert wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that a plurality of object elements ( 1.1N ) are determined by which the omnidirectional camera ( 4 ) is calibrated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Bildinformationen (I) ein omnidirektionales Bild erfasst und analysiert wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that an omnidirectional image is acquired as image information (I) and analyzed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, das als Bildinformationen (I) mehrere omnidirektionale Bilder mit einem vorgebbaren Erfassungsbereich (B) oder mit aneinander angrenzenden oder teilweise überdeckenden, vorgebbaren Erfassungsbereichen (Bn) aufgenommen und analysiert werden.Method according to one of claims 1 to 7, characterized that as picture information (I) several omnidirectional pictures with a prescribable detection area (B) or with adjoining one another or partially covering, specifiable detection areas (Bn) recorded and analyzed become. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und Ausrichtung wenigstens einer der Erfassungsbereiche (B) relativ zu einer Bezugsrichtung des Objektes (1) vorgegeben ist und die Bildposition (BP1.1) des Objektelements (1.1) anhand von Konturlinien des Objektelements (1.1) bestimmt wird.A method according to claim 8, characterized in that the shape and orientation of at least one of the detection areas (B) relative to a reference direction of the object ( 1 ) and the image position (BP1.1) of the object element ( 1.1 ) based on contour lines of the object element ( 1.1 ) is determined. Vorrichtung zur Kalibrierung einer an einem Objekt (1), insbesondere einem Fahrzeug (F) angeordneten omnidirektionalen Kamera (4), dadurch gekennzeichnet, dass die omnidirektionale Kamera (4) im Betrieb Bildinformationen (I) erfasst und einer Auswerteeinheit (10) zuführt, die anhand von mindestens einem in erfassten Bildinformationen (I) identifizierten Objektelement (1.1) die omnidirektionale Kamera (4) kalibriert.Device for calibrating an object ( 1 ), in particular a vehicle (F) arranged omnidirectional camera ( 4 ), characterized in that the omnidirectional camera ( 4 ) recorded image information (I) during operation and an evaluation unit ( 10 ) based on at least one object element identified in captured image information (I) ( 1.1 ) the omnidirectional camera ( 4 ) calibrated. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (10) für das identifizierte Objektelement (1.1) dessen Bildposition (BP1.1) und dessen Objektposition (OP1.1) und anhand einer ermittelten Abweichung zwischen Bildposition (BP1.1) und Objektposition (OP1.1) zumindest einen Wert für eine Kalibriergröße bestimmt.Apparatus according to claim 10, characterized in that the evaluation unit ( 10 ) for the identified object element ( 1.1 ) whose image position (BP1.1) and its object position (OP1.1) and based on a determined deviation between image position (BP1.1) and object position (OP1.1) determines at least one value for a calibration variable. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (10) als Kalibriergröße eine die Ausrichtung der omnidirektionalen Kamera (4) beschreibende Größe, insbesondere eine Rotationsgröße und/oder Translationsgröße ermittelt.Apparatus according to claim 11, characterized in that the evaluation unit ( 10 ) as the calibration size, an orientation of the omnidirectional camera ( 4 ) descriptive size, in particular a rotational size and / or translation size determined. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die omnidirektionale Kamera (4) schwenkbar und/oder neigbar und/oder translatorisch bewegbar angeordnet ist.Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the omnidirectional camera ( 4 ) is arranged pivotable and / or tiltable and / or translationally movable.
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