DE102022208259A1 - Device and method for calibrating an optical sensor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kalibrieren eines optischen Sensors umfassend eine, insbesondere schaltbare, Anzeigeeinheit (3) zur Anzeige zumindest eines Kalibriermusters (K) zur Kalibration des optischen Sensors (2) mit zumindest einem reflektierenden Display (4).The invention relates to a device and a method for calibrating an optical sensor, comprising a, in particular switchable, display unit (3) for displaying at least one calibration pattern (K) for calibrating the optical sensor (2) with at least one reflective display (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur, insbesondere intrinsischen, Kalibration eines optischen Sensors. Bei dem optischen Sensor handelt es sich beispielsweise um eine Kamera oder um einen LI DAR-Sensor.The present invention relates to a device and a method for, in particular intrinsic, calibration of an optical sensor. The optical sensor is, for example, a camera or a LI DAR sensor.

Das Ziel der Kalibration eines optischen Sensors, welcher beispielsweise zur Erzeugung eines zweidimensionalen Bildes dient, besteht darin, eine möglichst präzise Beschreibung des Abbildungsprozesses von 3D Raumpunkten auf eine 2D Bildfläche des jeweiligen Sensors zu erhalten. In diesem Zusammenhang wird zwischen einer intrinsischen Kalibration und einer extrinsischen Kalibration unterschieden. Die intrinsische Kalibration betrifft die Abbildung von 3D Raumpunkten im Koordinatensystem des Sensors auf die 2D Bildfläche des Bildsensors des optischen Sensors. Die extrinsische Kalibration dagegen betrifft eine Beschreibung der Position des optischen Sensors relativ zu einem Referenzkoordinatensystem.The aim of calibrating an optical sensor, which is used, for example, to generate a two-dimensional image, is to obtain as precise a description as possible of the imaging process of 3D spatial points onto a 2D image surface of the respective sensor. In this context, a distinction is made between intrinsic calibration and extrinsic calibration. The intrinsic calibration concerns the mapping of 3D spatial points in the sensor's coordinate system onto the 2D image surface of the image sensor of the optical sensor. Extrinsic calibration, on the other hand, concerns a description of the position of the optical sensor relative to a reference coordinate system.

Optische Sensorsysteme mit mindestens einem optischen Sensor werden vielfach im Bereich von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Obgleich die vorliegende Erfindung nicht auf ein bestimmtes Anwendungsfeld beschränkt ist, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung auf den Kraftfahrzeugbereich. Optische Sensoren im Kraftfahrzeugbereich übernehmen unterschiedlichste Funktionen: Neben einer Verbesserung der Sicht des Fahrers werden sie in Fahrerassistenzsystemen (ADAS-Systemen), als Kamera-Monitorsysteme, oder auch als Spiegelersatzsysteme eingesetzt. Die verwendeten Sensorsysteme sind typischerweise fest an dem jeweiligen Kraftfahrzeug angebracht. Für ein präzises Arbeiten ist eine umfassende Kalibration erforderlich, die unter anderem gewisse Toleranzen der genauen Anbauposition des optischen Sensors an dem jeweiligen Kraftfahrzeug berücksichtigt.Optical sensor systems with at least one optical sensor are often used in the field of motor vehicles. Although the present invention is not limited to a particular field of application, the following description relates to the automotive sector. Optical sensors in the automotive sector perform a wide variety of functions: In addition to improving the driver's visibility, they are used in driver assistance systems (ADAS systems), as camera monitor systems, or as mirror replacement systems. The sensor systems used are typically permanently attached to the respective motor vehicle. For precise work, a comprehensive calibration is required, which, among other things, takes into account certain tolerances of the exact mounting position of the optical sensor on the respective motor vehicle.

Die Kalibration erfolgt in vielen Fällen im Zuge der Fertigung mittels einer sogenannten „End-of-line“-Kalibration am Ende des jeweiligen Produktionszyklus, beispielsweise anhand eines oder mehrerer Kalibriermuster. Ein Kalibriermuster ist ein Muster mit hohem Kontrast, insbesondere ein Schwarz-Weiß Muster, bei welchem exakt bekannte Punkte auf dem jeweiligen Muster gut zu lokalisierende, markante Merkmale in einem mittels des optischen Sensors aufgenommenen Bildes erzeugen. Beispiele für gängige Kalibriermuster sind Schachbrettmuster, Kreismuster, Linienmuster oder Muster mit codierten Markierungen. Zur Kalibration werden zunächst markante Merkmale, beispielsweise Punktmerkmale, aus dem von dem Kalibriermuster aufgenommenen Bild extrahiert. Im Falle eines Kalibriermusters in Form eines Schachbrettmusters handelt es sich bei diesen Merkmalen beispielsweise um Eckpunkte der einzelnen Quadrate, bei einem Kalibriermuster in Form eines Kreismusters dagegen um die Kreismittelpunkte der einzelnen Kreise.In many cases, calibration is carried out during production using a so-called “end-of-line” calibration at the end of the respective production cycle, for example using one or more calibration samples. A calibration pattern is a pattern with high contrast, in particular a black and white pattern, in which exactly known points on the respective pattern produce distinctive features that are easy to localize in an image recorded by the optical sensor. Examples of common calibration patterns include checkerboard patterns, circle patterns, line patterns, or patterns with coded markings. For calibration, distinctive features, for example point features, are first extracted from the image recorded by the calibration pattern. In the case of a calibration pattern in the form of a checkerboard pattern, these features are, for example, corner points of the individual squares, whereas in the case of a calibration pattern in the form of a circle pattern, these features are the center points of the individual circles.

Diese Merkmale werden in einem zweiten Schritt zur Bestimmung verschiedener intrinsischer und/oder extrinsischer Parameter des optischen Sensors herangezogen, im Falle einer intrinsischen Kalibration sind dies beispielsweise Parameter einer Linsenverzerrung, zur Bestimmung eines Linsenpolynoms oder zur Bestimmung der optischen Achse. Eine Methode zur Kalibration einer Kamera auf Basis von Kalibriermustern ist beispielsweise in US2017/0098305A1 angegeben.These features are used in a second step to determine various intrinsic and/or extrinsic parameters of the optical sensor; in the case of an intrinsic calibration, these are, for example, parameters of a lens distortion, to determine a lens polynomial or to determine the optical axis. A method for calibrating a camera based on calibration patterns is, for example, in US2017/0098305A1 specified.

Die Kalibriermuster werden typischerweise auf oder in geeignete Trägerelemente, beispielsweise eine Kalibrier-Platte, eine -Box, oder ein -Würfel, auf- oder eingebracht, oder im Bereich einer Kalibrierstraße oder innerhalb eines Kalibrierraums geeignet positioniert, beispielsweise auf Wänden oder auf dem Boden. Bei einem Kalibrierwürfel, welcher häufig im Rahmen einer End-of-line-Kalibration verwendet wird, werden die Kalibriermuster auf die Innenseiten eines Würfels aufgebracht. Ggf. kann zwischen verschiedenen Typen von Kalibriermustern und/oder Skalierungen gewählt werden, oder ein Kalibriermuster kann horizontal oder vertikal verschoben werden, um die Anzahl extrahierter Punktmerkmale weiter zu vergrößern. Ähnlich verhält es sich mit Kalibrierräumen, bei denen unterschiedliche Muster in unterschiedlichen Raumbereichen angezeigt werden können, oder Kalibrierstraßen. Das Unterhalten eines Kalibrierraums oder einer Kalibrierstraße ist allerdings ggf. vergleichsweise aufwändig und kostenintensiv.The calibration patterns are typically applied or introduced onto or into suitable support elements, for example a calibration plate, a box, or a cube, or are suitably positioned in the area of a calibration line or within a calibration room, for example on walls or on the floor. With a calibration cube, which is often used as part of an end-of-line calibration, the calibration patterns are applied to the inside of a cube. Optionally, one can choose between different types of calibration patterns and/or scalings, or a calibration pattern can be moved horizontally or vertically to further increase the number of extracted point features. The situation is similar with calibration rooms, where different patterns can be displayed in different areas of the room, or calibration lines. However, maintaining a calibration room or a calibration line can be comparatively complex and costly.

Im Falle von Kalibrierpattern können unterschiedliche Pattern oder Platten mit unterschiedlichen Typen von Mustern und/oder Mustergrößen verwendet werden. Durch unterschiedliche Skalierungen können dann unterschiedliche Pixelauflösungen in Abhängigkeit der Distanz von der Kamera bei der Kalibration berücksichtigt werden. Auch das Einstellen unterschiedlicher Entfernungen relativ zum optischen Sensor, oder eine horizontale und/oder laterale Verschiebung eines Kalibriermusters sind denkbar. Allerdings gehen alle genannten Änderungen an dem jeweils präsentierten Kalibriermuster mit einer manuellen Änderung an der Kalibrier-Vorrichtung einher, beispielsweise muss das Pattern bzw. das Muster relativ zum optischen Sensor geeignet bewegt oder ausgetauscht werden. Bekannt sind entsprechend auch sogenannte Kalibrierarme, beispielsweise in Form eines Roboterarms, mittels welchem ein Kalibriermuster relativ zum optischen Sensor beweglich ist.In the case of calibration patterns, different patterns or plates with different types of patterns and/or pattern sizes can be used. Using different scaling, different pixel resolutions can then be taken into account during the calibration depending on the distance from the camera. Setting different distances relative to the optical sensor, or a horizontal and/or lateral shift of a calibration pattern are also conceivable. However, all of the changes mentioned to the calibration pattern presented are accompanied by a manual change to the calibration device, for example the pattern must be appropriately moved or exchanged relative to the optical sensor. So-called calibration arms are also known, for example in the form of a robot arm, by means of which a calibration pattern can be moved relative to the optical sensor.

Zur Präsentation der Kalibriermuster wird also entweder der optische Sensor relativ zum fest installierten Kalibriermuster bewegt, oder der optische Sensor ist fest und das Kalibriermuster wird relativ zum optischen Sensor bewegt. In vielen Fällen ist die Kalibration deshalb auf bestimmte Kalibriermuster und/oder bestimmte Skalierungen begrenzt und/oder hat einen vergleichsweise großen Platzbedarf zur Bereitstellung unterschiedlicher Kalibriermuster, Skalierungen oder der Möglichkeit, mit unterschiedlichen Verschiebungen zu arbeiten. Für eine verbesserte Genauigkeit wäre aber eine universellere Kalibration mit unterschiedlichsten Mustern, Skalierungen und/oder horizontalen und/oder vertikalen Verschiebungen der Kalibriermuster wünschenswert.To present the calibration patterns, either the optical sensor is moved relative to the permanently installed calibration pattern, or the optical sensor is fixed and the calibration pattern is moved relative to the optical sensor. In many cases, the calibration is therefore limited to certain calibration patterns and/or certain scalings and/or requires a comparatively large amount of space to provide different calibration patterns, scalings or the possibility of working with different shifts. However, for improved accuracy, a more universal calibration with a wide variety of patterns, scaling and/or horizontal and/or vertical shifts of the calibration patterns would be desirable.

Deshalb liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur universellen Kalibration optischer Sensoren anzugeben.The present invention is therefore based on the object of providing a possibility for the universal calibration of optical sensors.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 9.This object is achieved by the device according to claim 1 and the method according to claim 9.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kalibration eines optischen Sensors umfasst eine, insbesondere schaltbare, Anzeigeeinheit zur Anzeige zumindest eines Kalibriermusters zur Kalibration des optischen Sensors mit zumindest einem reflektierenden Display. Bei dem optischen Sensor handelt es sich vorzugsweise um eine Kamera oder einen LIDAR-Sensor. Unter einem reflektierenden Display wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine passive, nicht leuchtende Anzeige verstanden.The device according to the invention for calibrating an optical sensor comprises a, in particular switchable, display unit for displaying at least one calibration pattern for calibrating the optical sensor with at least one reflective display. The optical sensor is preferably a camera or a LIDAR sensor. In the context of the present invention, a reflective display is understood to mean a passive, non-illuminating display.

Elektronische und/oder schaltbare Anzeigeelemente, wie beispielsweise Displays, sind zur Anzeige von Kalibriermustern zur Kalibration eines optischen Sensors aufgrund von Flimmern, mangelhaften oder veränderlichem Kontrast in Abhängigkeit von äußerem, einfallenden Licht oder ähnlichem, häufig ungeeignet. Deshalb werden typischerweise keine solchen elektronischen Anzeigeelemente zur Kalibration verwendet. Stattdessen kommen, wie bereits ausgeführt, in der Regel analoge und permanente Anzeigen, wie beispielsweise Kalibrierplatten, zum Einsatz.Electronic and/or switchable display elements, such as displays, are often unsuitable for displaying calibration patterns for calibrating an optical sensor due to flickering, inadequate or changing contrast depending on external, incident light or the like. Therefore, such electronic display elements are typically not used for calibration. Instead, as already stated, analog and permanent displays, such as calibration plates, are usually used.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die Nachteile, welche sich in Zusammenhang mit elektronischen Anzeigen ergeben, bei Verwendung eines reflektierenden Displays überwunden werden können. Reflektierende Displays weisen gegenüber herkömmlichen Displays und insbesondere mit Hinblick auf die Kalibration optischer Sensoren, verschiedene Vorteile auf. Zum einen verfügen sie über einen, insbesondere weitgehend von äußerem, einfallenden Licht unabhängigen, hohen Kontrast, insbesondere einen sehr hohen Schwarz-Weiß-Kontrast. Außerdem handelt es sich um passive, nicht leuchtende Anzeigen, also um dauerhafte Anzeigen ohne die Notwendigkeit einer Erhaltungsspannung. Es wird also typischerweise nur während eines Schaltvorgangs Energie verbraucht. Schließlich werden die Kalibriermuster in Form von äquidistanten Pixelarrays angezeigt, was insbesondere Vorteile für nachfolgende Auswertungen hat. Die Größe des jeweiligen Kalibriermusters ist hochgenau bekannt und wird von dem äquidistanten Pixelarray mit Submillimetergenauigkeit vorgegeben. Ferner ist zu erwähnen, dass reflektierende Displays vergleichsweise dünn und in vielen unterschiedlichen Größen verfügbar sind.The invention is based on the finding that the disadvantages that arise in connection with electronic displays can be overcome when using a reflective display. Reflective displays have various advantages over conventional displays, particularly with regard to the calibration of optical sensors. On the one hand, they have a high contrast, in particular a very high black-and-white contrast, which is largely independent of external, incident light. In addition, they are passive, non-illuminating displays, i.e. permanent displays without the need for a maintenance voltage. Energy is typically only consumed during a switching process. Finally, the calibration patterns are displayed in the form of equidistant pixel arrays, which has particular advantages for subsequent evaluations. The size of the respective calibration pattern is known with high precision and is specified by the equidistant pixel array with submillimeter precision. It should also be mentioned that reflective displays are comparatively thin and available in many different sizes.

Vorteilhaft können erfindungsgemäß mittels derselben Vorrichtung unterschiedliche Kalibriermuster angezeigt werden, ohne dass es dem aufwändigen manuellen Austausch von einzelnen Kalibriermustern bedarf. Dies erlaubt es, optische Sensoren universell mit einer einzigen Vorrichtung kalibrieren zu können. Für viele Anwendungen optischer Sensoren sind Vorgaben hinsichtlich des zu verwendenden Kalibriermusters zu berücksichtigen, beispielsweise hinsichtlich des Typs und/oder der Dimensionierung des jeweiligen Kalibriermusters. Mittels der vorliegenden Erfindung können alle diese Vorgaben durch Änderung des jeweils mittels der Anzeigeeinheit angezeigten Bildes berücksichtigt werden. Dies ist im Falle von Anwendungen im Bereich von Kraftfahrzeugen insbesondere interessant für freie Werkstätten, die für unterschiedliche Hersteller, welche unterschiedliche Kalibriermuster verwenden, Kalibrationen auf einfache Art und Weise durchführen können.Advantageously, according to the invention, different calibration patterns can be displayed using the same device, without the need for time-consuming manual exchange of individual calibration patterns. This allows optical sensors to be calibrated universally with a single device. For many applications of optical sensors, specifications regarding the calibration pattern to be used must be taken into account, for example with regard to the type and/or dimensions of the respective calibration pattern. Using the present invention, all of these specifications can be taken into account by changing the image displayed by the display unit. In the case of applications in the field of motor vehicles, this is particularly interesting for independent workshops that can carry out calibrations in a simple manner for different manufacturers who use different calibration patterns.

Durch Verwendung einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinheit können also auf einfache Art und Weise unterschiedliche Typen von Kalibriermustern und/oder unterschiedliche Skalierungen der Kalibriermuster präsentiert werden. Zudem kann auch mit vorgebbaren bzw. systematischen, insbesondere lateralen, Verschiebungen einzelner Kalibriermuster gearbeitet werden. Die variable Skalierung erlaubt es darüber hinaus, die Kalibriermuster für unterschiedliche Distanzbereiche der Kamera zu optimieren, also beispielswiese für den Nah- und Fernbereich. Die Möglichkeiten, unterschiedliche Muster mit unterschiedlichen Skalierungen und/oder Musterverschiebungen zu verwenden, ermöglicht eine Maximierung der jeweils extrahierten Punktmerkmale. Zusammenfassend kann also durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinheit die Genauigkeit und Qualität der Kalibration beträchtlich erhöht werden.By using a display unit according to the invention, different types of calibration patterns and/or different scalings of the calibration patterns can be presented in a simple manner. In addition, it is also possible to work with predeterminable or systematic, especially lateral, shifts of individual calibration patterns. The variable scaling also allows the calibration patterns to be optimized for different distance ranges of the camera, for example for the close and long range. The ability to use different patterns with different scales and/or pattern shifts allows the point features extracted to be maximized. In summary, the accuracy and quality of the calibration can be increased considerably by using a display unit according to the invention.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei dem reflektierenden Display um ein elektrophoretisches Display, insbesondere ein elektronisches Papier bzw. ein Electronik-Ink-Display. Elektrophoretische Displays basieren auf einem zähflüssigen Polymer, welches positiv und negativ geladene Partikel enthält, wobei zum Schalten des Displays jeweils eine geeignete elektrische Spannung angelegt wird.In an advantageous embodiment, the reflective display is an electrophoretic display, in particular an electronic paper or an electronic ink display. Elect Rophoretic displays are based on a viscous polymer that contains positively and negatively charged particles, with a suitable electrical voltage being applied to switch the display.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Anzeigeeinheit zumindest zwei reflektierende Displays, welche vorzugsweise derart relativ zueinander angeordnet sind, dass sie ein Gesamt-Display bilden. Dazu sind die Displays vorteilhaft geeignet miteinander verschaltet. Eine Zusammensetzung der Anzeigeeinheit aus mehreren einzelnen Displays zu einem Gesamt-Display bietet eine Kostenersparnis gegenüber einer Ausgestaltung mit einem einzigen größeren Display. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Anzeigefläche bzw. Displayfläche geeignet je nach Bedarf vergrößern oder verkleinern zu können.In a further advantageous embodiment, the display unit comprises at least two reflective displays, which are preferably arranged relative to one another in such a way that they form an overall display. For this purpose, the displays are advantageously connected to one another in a suitable manner. Composing the display unit from several individual displays to form an overall display offers cost savings compared to a design with a single, larger display. In addition, it is possible to enlarge or reduce the display area as required.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhaltet, dass die Anzeigeeinheit fest positioniert ist. Dann ist der optische Sensor vorzugsweise relativ zur Anzeigeeinheit beweglich. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft für die Verwendung der Vorrichtung im Rahmen einer Kalibrierstraße bzw. einer End-of-line-Kalibration. Die Vorrichtung kann in diesem Fall ferner über eine geeignete Haltevorrichtung zur Positionierung der Anzeigeeinheit verfügen.One embodiment of the device according to the invention includes that the display unit is firmly positioned. The optical sensor is then preferably movable relative to the display unit. Such a configuration is particularly advantageous for the use of the device in the context of a calibration line or an end-of-line calibration. In this case, the device can also have a suitable holding device for positioning the display unit.

Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn die Anzeigeeinheit an oder in eine Kalibrierbox, einen Kalibrierwürfel, oder eine Kalibrierstraße an- oder eingebracht, oder in einem Kalibrierraum angeordnet ist.It is also advantageous if the display unit is attached or inserted into a calibration box, a calibration cube, or a calibration line, or is arranged in a calibration room.

Eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhaltet, dass die Anzeigeeinheit relativ zum optischen Sensor beweglich ist. In diesem Fall wiederum ist vorzugsweise die Kamera während der Kalibration fest positioniert.An alternative embodiment of the device according to the invention includes that the display unit is movable relative to the optical sensor. In this case, the camera is preferably firmly positioned during the calibration.

In diesem Zusammenhang ist es wiederum von Vorteil, wenn die Anzeigeeinheit an oder in eine zur ein-, zwei-, oder vorzugsweise dreidimensionalen Bewegung ausgestaltete Manipulationseinheit an- oder eingebracht ist, bei welcher es sich beispielsweise um einen Roboterarm handeln kann.In this context, it is again advantageous if the display unit is attached or inserted into a manipulation unit designed for one-, two-, or preferably three-dimensional movement, which can be, for example, a robot arm.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Kalibration eines optischen Sensors mittels einer Vorrichtung umfassend eine, insbesondere schaltbare, Anzeigeeinheit zur Anzeige zumindest eines Kalibriermusters zur Kalibration des optischen Sensors mit zumindest einem reflektierenden Display, umfassend folgende Verfahrensschritte:

  • - Anzeigen des zumindest einen Kalibriermusters mittels der Anzeigeeinheit,
  • - Aufnehmen zumindest eines Bildes des Kalibriermusters mittels des optischen Sensors, und
  • - Durchführen der Kalibration des optischen Sensors anhand des Bildes des Kalibriermusters.
The object on which the invention is based is further achieved by a method for calibrating an optical sensor by means of a device comprising a, in particular switchable, display unit for displaying at least one calibration pattern for calibrating the optical sensor with at least one reflective display, comprising the following method steps:
  • - displaying the at least one calibration pattern using the display unit,
  • - Recording at least one image of the calibration pattern using the optical sensor, and
  • - Performing the calibration of the optical sensor using the image of the calibration pattern.

Die Tatsache, dass das Kalibriermuster aus einem äquidistanten Pixelarray aufgebaut ist, vereinfacht die der Aufnahme des Bildes nachgelagerten Bildauswertungen, die zur Kalibration erforderlich sind, erheblich. Zudem erhöht sich die Genauigkeit der Kalibration aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften unterschiedlicher Typen von Kalibriermustern, und der Vorteile, die sich in diesem Zusammenhang ergeben, wie z. B. im Falle der Verwendung eines Schachbrettmusters und eines Kreismusters, wie in der Beschreibungseinleitung bereits ausgeführt, erheblich. Dasselbe gilt für die Berücksichtigung unterschiedlich skalierter Kalibriermuster oder im Falle von horizontal und/oder vertikal gegeneinander verschobener, gleichartiger Kalibriermuster.The fact that the calibration pattern is made up of an equidistant pixel array considerably simplifies the image evaluations required for calibration after the image has been captured. In addition, the accuracy of the calibration increases due to the different properties of different types of calibration patterns and the advantages that arise in this context, such as: B. in the case of using a checkerboard pattern and a circular pattern, as already explained in the introduction to the description, significant. The same applies to the consideration of differently scaled calibration patterns or in the case of horizontally and/or vertically shifted, similar calibration patterns.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden zumindest zwei unterschiedliche Kalibriermuster, insbesondere nacheinander, angezeigt, wobei zumindest ein erstes Bild eines ersten Kalibriermusters und ein zweites Bild eines zweiten Kalibriermusters aufgenommen und zur Kalibration des optischen Sensors verwendet wird. Bei den beiden Kalibriermustern kann es sich beispielsweise um unterschiedliche Typen von Kalibriermustern handeln.In a preferred embodiment of the method, at least two different calibration patterns are displayed, in particular one after the other, with at least a first image of a first calibration pattern and a second image of a second calibration pattern being recorded and used to calibrate the optical sensor. The two calibration patterns can, for example, be different types of calibration patterns.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das zumindest eine Kalibriermuster unterschiedlich skaliert, vorzugsweise hinsichtlich einer Mustergröße und/oder in Abhängigkeit eines Abstands zwischen der Anzeigeeinheit und der Kamera. Dann wird zumindest ein erstes Bild eines ersten Kalibriermusters mit einer ersten Skalierung und ein zweites Bild eines zweiten Kalibriermusters mit einer zweiten Skalierung aufgenommen und zur Kalibration des optischen Sensors verwendet. So kann beispielsweise auf besonders einfache Art und Weise eine Optimierung für unterschiedliche Distanzbereiche des optischen Sensors erreicht werden, beispielsweise für den Nah- und Fernbereich.In a further preferred embodiment, the at least one calibration pattern is scaled differently, preferably with regard to a pattern size and/or depending on a distance between the display unit and the camera. Then at least a first image of a first calibration pattern with a first scaling and a second image of a second calibration pattern with a second scaling are recorded and used to calibrate the optical sensor. For example, optimization for different distance ranges of the optical sensor can be achieved in a particularly simple manner, for example for the near and long range.

Noch eine bevorzugte Ausgestaltung beinhaltet, dass das zumindest eine Kalibriermuster horizontal und/oder vertikal verschoben wird, und wobei zumindest ein erstes Bild eines ersten Kalibriermusters mit einer ersten Orientierung und ein zweites Bild eines zweiten Kalibriermusters mit einer zweiten Orientierung, welche einer horizontalen und/oder vertikalen Verschiebung des ersten Kalibriermusters entspricht, aufgenommen und zur Kalibration des optischen Sensors verwendet wird.Another preferred embodiment includes that the at least one calibration pattern is shifted horizontally and/or vertically, and wherein at least a first image of a first calibration pattern with a first orientation and a second image of a second calibration pattern with a second orientation, which has a horizontal and/or corresponds to the vertical displacement of the first calibration pattern, is recorded and used to calibrate the optical sensor.

Eine weitere Ausgestaltung beinhaltet, dass die Anzeigeeinheit um eine vorgebbare Achse relativ zu dem optischen Sensor rotierbar ist. In diesem Fall ist es möglich, Bilder eines Kalibriermusters mit unterschiedlichen Neigungen der Anzeigeeinheit relativ zu dem optischen Sensor aufzunehmen und bei der Kalibration zu berücksichtigen.A further embodiment includes that the display unit can be rotated about a predeterminable axis relative to the optical sensor. In this case, it is possible to record images of a calibration pattern with different inclinations of the display unit relative to the optical sensor and to take them into account during the calibration.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass die Anzeigeeinheit mittels eines Schaltsignals geschaltet wird, wobei insbesondere ein Aufnehmen eines Bildes des zumindest einen Kalibriermusters mittels des optischen Sensors anhand des Schaltsignals gesteuert wird. Das Schaltsignal zum Umschalten des Displays dient also als eine Art Synchronisationssignal. Beispielsweise kann die Aufnahme eines Bildes mittels des optischen Sensors durch eine, insbesondere sprunghafte Änderung des Schaltsignals, ausgelöst werden. Auf diese Weise kann das unnötige Aufnehmen von Bildern desselben, statischen Kalibriermusters mittels des optischen Sensors vermieden werden.An embodiment of the method according to the invention includes that the display unit is switched by means of a switching signal, in particular recording an image of the at least one calibration pattern by means of the optical sensor being controlled based on the switching signal. The switching signal for switching the display serves as a kind of synchronization signal. For example, the recording of an image using the optical sensor can be triggered by a, in particular sudden, change in the switching signal. In this way, the unnecessary recording of images of the same, static calibration pattern using the optical sensor can be avoided.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Güte einer ersten Kalibration des optischen Sensors mittels zumindest eines ersten Kalibriermusters ermittelt, und im Falle, dass ein vorgebbarer Zielwert für die Güte nicht erreicht wird, zumindest eine zweite Kalibration des optischen Sensors mittels zumindest eines zweiten Kalibriermusters durchgeführt. Bei der Güte der Kalibration handelt es sich beispielsweise um einen mittleren Pixelfehler einer Rekonstruktion eines Bildes des Kalibriermusters mittels eines für den optischen Sensor im Zuge der Kalibration erstellten Abbildungsmodells. Im Falle eines optischen Sensors in Form einer Kamera handelt es sich bei dem Abbildungsmodell um ein Kameramodell.In an advantageous embodiment of the method, a quality of a first calibration of the optical sensor is determined using at least a first calibration pattern, and in the event that a predeterminable target value for the quality is not achieved, at least a second calibration of the optical sensor is carried out using at least a second calibration pattern . The quality of the calibration is, for example, a mean pixel error of a reconstruction of an image of the calibration pattern using an imaging model created for the optical sensor in the course of the calibration. In the case of an optical sensor in the form of a camera, the imaging model is a camera model.

Erreicht eine vorgenommene Kalibration demnach nicht einen vorgebbaren Zielwert für die Güte, so wird zumindest eine weitere Kalibration durchgeführt. Es können dabei im Prinzip so lange, insbesondere iterativ, erneut Kalibrationen mit geänderten Kalibriermustern durchgeführt werden, bis der vorgebbare Zielwert für die Güte erreicht wird.If a calibration carried out does not reach a predeterminable target value for quality, at least one further calibration is carried out. In principle, calibrations with changed calibration patterns can be carried out again, in particular iteratively, until the predeterminable target value for the quality is reached.

In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Kalibration des optischen Sensors anhand des Bildes des ersten Kalibriermusters und anhand des Bildes des zweiten Kalibriermusters durchgeführt wird. Eine finale Kalibration des optischen Sensors wird demnach anhand der zumindest zwei vorgenommenen Kalibriervorgänge mittels des ersten und zweiten Kalibriermusters durchgeführt. Beispielsweise kann dies dadurch erfolgen, dass zur Kalibration des optischen Sensors die anhand des ersten und zweiten Bildes des ersten und zweiten Kalibriermusters extrahierten Merkmale herangezogen werden. Es versteht sich jedoch von selbst, dass die unterschiedlichen Kalibrationen auch auf andere Art und Weise miteinander kombiniert werden können und, dass in anderen Ausgestaltungen auch nur die erste oder zweite Kalibration mittels des ersten oder zweiten Kalibriermusters zur finalen Kalibration herangezogen werden können, wobei die jeweils andere Kalibration verworfen wird.In this context, it is advantageous if the calibration of the optical sensor is carried out using the image of the first calibration pattern and the image of the second calibration pattern. A final calibration of the optical sensor is therefore carried out based on the at least two calibration processes carried out using the first and second calibration patterns. For example, this can be done by using the features extracted from the first and second images of the first and second calibration patterns to calibrate the optical sensor. However, it goes without saying that the different calibrations can also be combined with one another in other ways and that in other embodiments only the first or second calibration can be used for the final calibration using the first or second calibration pattern, whereby the respective other calibration is rejected.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren nach einer der beschriebenen Ausgestaltungen finden vorzugsweise Verwendung zur Durchführung einer End-of-line-Kalibration. Der optische Sensor wird durch eine, insbesondere getriggerte, geeignete Menge an unterschiedlichen Kalibriermustern, insbesondere unterschiedlichen Typen, Skalierungen und horizontalen und/oder lateralen Verschiebungen von Kalibriermustern, geführt. Das Resultat ist dann eine hochpräzise und vollständige Kalibration des jeweiligen optischen Sensors.The device according to the invention and/or the method according to the invention according to one of the embodiments described are preferably used to carry out an end-of-line calibration. The optical sensor is guided by a, in particular triggered, suitable amount of different calibration patterns, in particular different types, scalings and horizontal and/or lateral shifts of calibration patterns. The result is then a highly precise and complete calibration of the respective optical sensor.

Die in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Ausgestaltungen sind mutatis mutandis auch auf die erfindungsgemäße Vorrichtung anwendbar und umgekehrt.The configurations described in connection with the method according to the invention are also applicable, mutatis mutandis, to the device according to the invention and vice versa.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine schematische Zeichnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kalibration eines optischen Sensors in Form einer Kamera;
  • 2 eine Anzeigeeinheit, bei welcher mehrere Displays ein Gesamt-Display bilden; und
  • 3 exemplarisch unterschiedliche Kalibriermuster, Skalierungen und Verschiebungen von Kalibriermustern.
The invention is explained in more detail using the following figures. It shows:
  • 1 a schematic drawing of a device according to the invention for calibrating an optical sensor in the form of a camera;
  • 2 a display unit in which several displays form an overall display; and
  • 3 Examples of different calibration patterns, scaling and shifts of calibration patterns.

In 1 ist exemplarisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Kalibration eines optischen Sensors 2, hier beispielhaft in Form einer Kamera, dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Anzeigeeinheit 3 mit einem reflektierenden Display 4. Mittels einer derartigen Vorrichtung 1 lassen sich vorteilhaft unterschiedlichste Kalibriermuster K präsentieren, so dass eine universelle und hochpräzise Kalibration optischer Sensoren 2 auf einfache Art und Weise möglich wird.In 1 is an example of a device 1 according to the invention for calibrating an optical sensor 2, here exemplified in the form of a camera. The device 1 comprises a display unit 3 with a reflective display 4. By means of such a device 1, a wide variety of calibration patterns K can advantageously be presented, so that a universal and high-precision calibration of optical sensors 2 is possible in a simple manner.

Wie in 2 dargestellt, kann die Anzeigeeinheit 3 auch mehrere Displays 4 umfassen. Hier bilden die vier unterschiedlichen Displays 4a-4d das Gesamt-Display 5. Die einzelnen Displays 4a-4d sind zu diesem Zweck geeignet miteinander verschaltet.As in 2 shown, the display unit 3 can also include several displays 4. Here the four different displays 4a-4d form the overall display 5. The individual displays 4a-4d are suitably interconnected for this purpose.

In 3 sind exemplarisch einige Beispiele für unterschiedliche Kalibriermuster K dargestellt. Zum einen können unterschiedliche Typen von Kalibriermustern angezeigt werden, wie beispielsweise die Kalibriermuster K1-K3 in Form von Schachbrettmustern (3a - 3c), oder das Kalibriermuster K4 in Form eines Kreismusters (3d). Außerdem ist es möglich, Kalibriermuster mit unterschiedlichen Skalierungen zu verwenden, wie exemplarisch anhand der in den Figuren 3a und 3b gezeigten Kalibriermuster K1 und K2 dargestellt. Eine unterschiedliche Skalierung beinhaltet eine unterschiedliche Dimensionierung desselben Musters, im Falle eines Schachbrettmusters beispielsweise unterschiedliche Kantenlängen für ein Quadrat innerhalb des Musters. Unterschiedliche Skalierungen können einerseits durch die Verwendung unterschiedlich skalierter Kalibriermuster K erreicht werden, oder auch durch eine Variation eines Abstands zwischen dem optischen Sensor 2 und der Vorrichtung 1. Letzteres ist allerdings deutlich platzintensiver.In 3 some examples of different calibration patterns K are shown. On the one hand, different types of calibration patterns can be displayed, such as the calibration patterns K 1 -K 3 in the form of checkerboard patterns ( 3a - 3c ), or the calibration pattern K 4 in the form of a circular pattern ( 3d ). It is also possible to use calibration patterns with different scalings, as exemplified by those in the figures 3a and 3b Calibration patterns K 1 and K 2 shown. Different scaling involves different dimensioning of the same pattern, for example in the case of a checkerboard pattern different edge lengths for a square within the pattern. Different scalings can be achieved on the one hand by using differently scaled calibration patterns K, or also by varying a distance between the optical sensor 2 and the device 1. However, the latter is significantly more space-intensive.

Darüber hinaus sind auch laterale und/oder horizontale gegeneinander verschobene Kalibriermuster desselben Typs anzeigbar, wie anhand eines Vergleichs der Kalibriermuster K1 aus 3a und K3 aus 3b ersichtlich wird. Für dieses Beispiel ist das Kalibriermuster K3 gegenüber K1 um eine halbe Kantenlänge eines Quadrats des gezeigten Schachbrettmusters horizontal verschoben.In addition, lateral and/or horizontal calibration patterns of the same type that are shifted relative to one another can also be displayed, such as based on a comparison of the calibration patterns K 1 3a and K 3 out 3b becomes apparent. For this example, the calibration pattern K 3 is horizontally shifted relative to K 1 by half an edge length of a square of the checkerboard pattern shown.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 20170098305 A1 [0005]US 20170098305 A1 [0005]

Claims (15)

Vorrichtung (1) zur Kalibration eines optischen Sensors (2), umfassend eine, insbesondere schaltbare, Anzeigeeinheit (3) zur Anzeige zumindest eines Kalibriermusters (K) zur Kalibration des optischen Sensors (2) mit zumindest einem reflektierenden Display (4).Device (1) for calibrating an optical sensor (2), comprising a, in particular switchable, display unit (3) for displaying at least one calibration pattern (K) for calibrating the optical sensor (2) with at least one reflective display (4). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem reflektierenden Display (4) um ein elektrophoretisches Display, insbesondere ein elektronisches Papier bzw. ein Electronik-Ink-Display handelt.Device (1) according to Claim 1 , wherein the reflective display (4) is an electrophoretic display, in particular an electronic paper or an electronic ink display. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anzeigeeinheit (3) zumindest zwei reflektierende Displays (4a, 4b) umfasst, welche vorzugsweise derart relativ zueinander angeordnet sind, dass sie ein Gesamt-Display (5) bilden.Device (1) according to Claim 1 or 2 , wherein the display unit (3) comprises at least two reflective displays (4a, 4b), which are preferably arranged relative to one another in such a way that they form an overall display (5). Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Anzeigeeinheit (3) fest positioniert ist.Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the display unit (3) is fixedly positioned. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Anzeigeeinheit (3) an oder in eine Kalibrierbox, einen Kalibrierwürfel, oder eine Kalibrierstraße an- oder eingebracht ist.Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the display unit (3) is attached or inserted into a calibration box, a calibration cube, or a calibration line. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Anzeigeeinheit (3) relativ zum optischen Sensor (2) beweglich ist.Device (1) according to one of the Claims 1 - 3 , wherein the display unit (3) is movable relative to the optical sensor (2). Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die Anzeigeeinheit (3) an oder in eine zur ein-, zwei-, oder vorzugsweise dreidimensionalen Bewegung ausgestaltete Manipulationseinheit an- oder eingebracht ist, bei welcher es sich insbesondere um einen Roboterarm handelt.Device (1) according to Claim 6 , wherein the display unit (3) is attached or inserted into a manipulation unit designed for one-, two-, or preferably three-dimensional movement, which is in particular a robot arm. Verfahren zur Kalibration eines optischen Sensors (2) mittels einer Vorrichtung (1) umfassend eine, insbesondere schaltbare, Anzeigeeinheit (3) zur Anzeige zumindest eines Kalibriermusters (K) zur Kalibration des optischen Sensors (2) mit zumindest einem reflektierenden Display (4), umfassend folgende Verfahrensschritte - Anzeigen des zumindest einen Kalibriermusters (K) mittels der Anzeigeeinheit (3), - Aufnehmen zumindest eines Bildes des Kalibriermusters (K) mittels des optischen Sensors (2), und - Durchführen der Kalibration des optischen Sensors (2) anhand des Bildes des Kalibriermusters (K).Method for calibrating an optical sensor (2) by means of a device (1) comprising a, in particular switchable, display unit (3) for displaying at least one calibration pattern (K) for calibrating the optical sensor (2) with at least one reflective display (4), comprising the following process steps - Displaying the at least one calibration pattern (K) using the display unit (3), - Recording at least one image of the calibration pattern (K) using the optical sensor (2), and - Carrying out the calibration of the optical sensor (2) based on the image of the calibration pattern (K). Verfahren nach Anspruch 8, wobei zumindest zwei unterschiedliche Kalibriermuster (K1-K4), insbesondere nacheinander, angezeigt werden und wobei zumindest ein erstes Bild eines ersten Kalibriermusters (K1) und ein zweites Bild eines zweiten Kalibriermusters (K4) aufgenommen und zur Kalibration des optischen Sensors (2) verwendet wird.Procedure according to Claim 8 , wherein at least two different calibration patterns (K 1 -K 4 ), in particular one after the other, are displayed and at least a first image of a first calibration pattern (K 1 ) and a second image of a second calibration pattern (K 4 ) are recorded and for calibrating the optical sensor (2) is used. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das zumindest eine Kalibriermuster (K1, K2) unterschiedlich skaliert wird, vorzugsweise hinsichtlich einer Mustergröße und/oder in Abhängigkeit eines Abstands zwischen der Anzeigeeinheit und der Kamera, und wobei zumindest ein erstes Bild eines ersten Kalibriermusters (K1) mit einer ersten Skalierung und ein zweites Bild eines zweiten Kalibriermusters (K2) mit einer zweiten Skalierung aufgenommen und zur Kalibration des optischen Sensors (2) verwendet wird.Procedure according to Claim 8 or 9 , wherein the at least one calibration pattern (K 1 , K 2 ) is scaled differently, preferably with regard to a pattern size and / or depending on a distance between the display unit and the camera, and wherein at least a first image of a first calibration pattern (K 1 ) with a first scaling and a second image of a second calibration pattern (K 2 ) is recorded with a second scaling and used to calibrate the optical sensor (2). Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 8-10, wobei das zumindest eine Kalibriermuster (K1, K3) horizontal und/oder vertikal verschoben wird, und wobei zumindest ein erstes Bild eines ersten Kalibriermusters (K1) mit einer ersten Orientierung und ein zweites Bild eines zweiten Kalibriermusters (K3) mit einer zweiten Orientierung aufgenommen und zur Kalibration des optischen Sensors (2) verwendet wird.Method according to at least one of the Claims 8 - 10 , wherein the at least one calibration pattern (K 1 , K 3 ) is shifted horizontally and/or vertically, and wherein at least a first image of a first calibration pattern (K 1 ) with a first orientation and a second image of a second calibration pattern (K 3 ) with is recorded in a second orientation and used to calibrate the optical sensor (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 8-11, wobei die Anzeigeeinheit (3) um eine vorgebbare Achse relativ zu dem optischen Sensor (2) rotierbar ist.Procedure according to one of the Claims 8 - 11 , wherein the display unit (3) can be rotated about a predeterminable axis relative to the optical sensor (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 8-12, wobei die Anzeigeeinheit (3) mittels eines Schaltsignals geschaltet wird, und wobei insbesondere ein Aufnehmen eines Bildes des zumindest einen Kalibriermusters (K) mittels des optischen Sensors (2) anhand des Schaltsignals gesteuert wird.Procedure according to one of the Claims 8 - 12 , wherein the display unit (3) is switched by means of a switching signal, and in particular recording an image of the at least one calibration pattern (K) by means of the optical sensor (2) is controlled based on the switching signal. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-13, wobei eine Güte einer ersten Kalibration des optischen Sensors (2) mittels zumindest eines ersten Kalibriermusters (K1) ermittelt wird, wobei im Falle, dass ein vorgebbarer Zielwert für die Güte nicht erreicht wird, zumindest eine zweite Kalibration des optischen Sensors (2) mittels zumindest eines zweiten Kalibriermusters (K2) durchgeführt wird.Procedure according to one of the Claims 8 - 13 , wherein a quality of a first calibration of the optical sensor (2) is determined by means of at least one first calibration pattern (K 1 ), whereby in the event that a predeterminable target value for the quality is not achieved, at least a second calibration of the optical sensor (2) is carried out by means of at least one second calibration pattern (K 2 ). Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Kalibration des optischen Sensors (2) anhand des Bildes des ersten Kalibriermusters (K1) und anhand des Bildes des zweiten Kalibriermusters (K2) durchgeführt wird.Procedure according to Claim 14 , wherein the calibration of the optical sensor (2) is carried out based on the image of the first calibration pattern (K 1 ) and based on the image of the second calibration pattern (K 2 ).
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013014475A1 (en) 2012-08-29 2014-03-06 Technische Universität Ilmenau Method for calibration of optical measurement device for measuring geometric features of measuring object, involves executing static calibration and generating static calibration data or from evaluating- and control unit
US20170098305A1 (en) 2015-10-05 2017-04-06 Google Inc. Camera calibration using synthetic images
US20180100783A1 (en) 2016-10-11 2018-04-12 Hunter Engineering Company Method and Apparatus For Vehicle Inspection and Safety System Calibration Using Projected Images
DE102019102228A1 (en) 2019-01-29 2020-07-30 Beissbarth Gmbh Sample board
DE102019102927A1 (en) 2019-02-06 2020-08-06 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Method and device for determining dimensional and / or geometric properties of a measurement object
EP3736555A1 (en) 2019-05-10 2020-11-11 Beissbarth GmbH Vehicle calibration tool
DE102021002570A1 (en) 2021-05-17 2021-07-08 Daimler Ag Calibration device for calibrating sensors
US11166010B2 (en) 2019-06-28 2021-11-02 GM Cruise Holdings, LLC Vehicle sensor calibration using sensor calibration targets

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013014475A1 (en) 2012-08-29 2014-03-06 Technische Universität Ilmenau Method for calibration of optical measurement device for measuring geometric features of measuring object, involves executing static calibration and generating static calibration data or from evaluating- and control unit
US20170098305A1 (en) 2015-10-05 2017-04-06 Google Inc. Camera calibration using synthetic images
US20180100783A1 (en) 2016-10-11 2018-04-12 Hunter Engineering Company Method and Apparatus For Vehicle Inspection and Safety System Calibration Using Projected Images
DE102019102228A1 (en) 2019-01-29 2020-07-30 Beissbarth Gmbh Sample board
DE102019102927A1 (en) 2019-02-06 2020-08-06 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Method and device for determining dimensional and / or geometric properties of a measurement object
EP3736555A1 (en) 2019-05-10 2020-11-11 Beissbarth GmbH Vehicle calibration tool
US11166010B2 (en) 2019-06-28 2021-11-02 GM Cruise Holdings, LLC Vehicle sensor calibration using sensor calibration targets
DE102021002570A1 (en) 2021-05-17 2021-07-08 Daimler Ag Calibration device for calibrating sensors

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