JP4454257B2 - In-vehicle camera calibration jig and in-vehicle camera calibration method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されたカメラの設置位置と設置角度を校正するための車載カメラ校正治具及び車載カメラ校正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、車載カメラ分野において、道路面に対する車載カメラの設置位置・設置角度を求める車載カメラ校正技術の必要性が高まっている。例えば、駐車時の車両後方のカメラ画像にバンパーからの距離を示す線を画像に重畳するには、事前にカメラ校正を行う必要がある。なお、白線検知機能、障害物検知機能を実現する上でカメラ校正結果を利用する方法は、これまでに多くの提案が出されている。
【0003】
ここで、従来の車載カメラ校正治具について図面を用いて説明する。図7は、従来の車載カメラ校正治具とその使用状態を示す斜視図である。また、図8は、同治具の平面図である。
【0004】
図7及び図8において、車両100の最後部に車載カメラ101が設けられている。車両100の後方の路面上には校正の基準となる位置を示す複数の基準位置パターンを有する校正用撮像対象物102が配置される。この校正用撮像対象物102の基準位置パターンはカメラ校正用の基準位置を示すものであり、通常視覚的に特徴点を抽出しやすいパターンが使用される。図では隣接する正方形の色が異なる市松模様パターンとしている。
【0005】
車載カメラ101の校正方法としては、最初に車両100と校正用撮像対象物102の位置を正確に合わせる。例えば、車両100と校正用撮像対象物102の中心を合わせる。座標は実際の路面の三次元座標(以下「世界座標」という)をとる。例えば、図7において車両100の最後尾と中心軸の交点を原点として、路面をX,Y軸、高さ方向をZ軸としている。車両100と校正用撮像対象物102との位置決めを行った後、車載カメラ101で校正用撮像対象物102を撮像する。撮像された画像はモニタ(図示略)上に表示され、その画像上の正方形の頂点が基準位置としてマウス等の入力手段により入力される。この頂点の座標はxy平面上の二次元座標(以下「イメージ座標」という)で表現される。なお、パターン認識により自動的に頂点のイメージ座標を求めることもある。
【0006】
その後、正方形の頂点のイメージ座標と実際の世界座標との対応づけが行われる。このようなイメージ座標と世界座標の対応付けが複数の頂点について行われ、これらの座標を入力としてカメラ校正用のパラメータ(以下単に「カメラ校正パラメータ」という)が算出される。
【0007】
この処理の詳細は、例えば、非特許文献1に記載されている。
【0008】
【非特許文献1】
"A Versatile Camera Calibration Technique for High-Accuracy 3D Machine Vision Metrology Using Off-the-Shelf TV Cameras and Lenses", Roger Y. Tsai, IEEE Journal of Robotics and automation Vol. RA-3. No.4 August 1987, pp323-344
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車載カメラ校正治具においては、車両100と校正用撮像対象物102の中心を合わせる際にメジャーなどの測定具が必要となるが、この測定具を用いても簡単には車両100と校正用撮像対象物102の車幅方向に沿う相対位置を正確に決めることが困難であるという問題がある。
【0010】
また、校正精度を高めようとすると、より大きな校正用撮像対象物102を必要とするが、校正用撮像対象物102を大型化すると、扱い難くなるという問題が発生する。
【0011】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、車両と校正用撮像対象物の車幅方向に沿う相対位置を容易且つ正確に決めることができ、また校正用撮像対象物を大型化しなくとも高い位置決め精度を出すことができ校正精度を高めることができる車載カメラ校正治具及び車載カメラ校正方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1に係る発明の車載カメラ校正治具は、車両に搭載されたカメラの路面に対する設置位置と設置角度とを校正するための車載カメラ校正治具であって、校正の基準となる位置を示す基準位置パターンを有する校正用撮像対象物と、前記校正用撮像対象物と車両との車幅に沿う方向の相対的な位置合わせをするためのスケールと、を具備することを特徴とする。
【0013】
この構成によれば、スケールによって校正用撮像対象物と車両との車幅に沿う方向の相対的な位置合わせを行えるので、車両の前後方向の中心軸上に校正用撮像対象物の中心を合わせることができる。すなわち、車両と校正用撮像対象物の相対位置を容易且つ正確に決めることができる。また、高精度に位置決めができ校正精度を高めることができるので、校正用撮像対象物を大型にする必要がなく、扱い難くなることがない。
【0014】
また、請求項2に係る発明の車載カメラ校正治具は、車両に搭載されたカメラの路面に対する設置位置と設置角度とを校正するための車載カメラ校正治具であって、校正の基準となる位置を示す基準位置パターンを有する校正用撮像対象物と、前記校正用撮像対象物と車両との車幅方向に沿う相対的な位置合わせをするための第1スケールと、前記カメラの設置位置と前記校正用撮像対象物との間の距離を計測するための第2スケールと、を具備することを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、第1スケールによって車両の前後方向の中心軸上に校正用撮像対象物の中心を合わせることができる。また、第2スケールによってカメラの設置位置と校正用撮像対象物との間の距離を計測できるので、校正用撮像対象物がカメラ直下に位置しなくてもカメラの設置位置と校正用撮像対象物との間の距離をカメラ校正用のパラメータを求める際の補正値として用いることができる。更に、第2スケールによってカメラの設置位置と校正用撮像対象物との間の距離を計測できることから、第1スケールをカメラ直下に配置する必要がなく、車幅に対して容易に平行をとることができる左右のタイヤ間に配置することができる。また、高精度に位置決めができ校正精度を高めることができるので、校正用撮像対象物を大型にする必要がなく、扱い難くなることがない。
【0016】
また、請求項3に係る発明の車載カメラ校正治具は、車両に搭載されたカメラの路面に対する設置位置と設置角度とを校正するための車載カメラ校正治具であって、校正の基準となる位置を示す基準位置パターン部分と車両との車幅に沿う方向の相対的な位置合わせをするための第1スケールと、前記カメラの設置位置と前記基準位置パターン部分との間の距離を計測するためのスケール部分と前記基準位置パターン部分とからなる第2スケールと、を具備することを特徴とする。
【0017】
この構成によれば、第2スケールに、カメラの設置位置と基準位置パターン部分との間の距離を計測するスケール部分と当該基準位置パターン部分とを持たせたので、独立して校正用撮像対象物を設ける必要がない分、コストの削減やコンパクト化が図れる。
【0018】
また、請求項4に係る発明の車載カメラ校正方法は、校正の基準となる位置を示す基準位置パターンを有する校正用撮像対象物を撮像することで得られる画像を元に車載カメラの路面に対する設置位置と設置角度とを校正するパラメータを求める車載カメラ校正方法であって、中心を基準として左右対称に目盛が設けられたスケールを用いて車両の前後方向の中心軸を求め、求めた車両の前後方向の中心軸上に前記校正用撮像対象物の中心が一致するように前記校正用撮像対象物を配置し、この校正用撮像対象物を撮像することで得られる画像を元に前記車載カメラ校正用のパラメータを求めて前記車載カメラの校正を行うことを特徴とする。
【0019】
この方法によれば、正確且つ短時間で車載カメラの校正が可能となる。
【0020】
また、請求項5に係る発明の車載カメラ校正方法は、請求項4に係る発明の車載カメラ校正方法において、前記基準位置パターンを前記車載カメラの設置位置直下から外れた位置に配置する場合には前記車載カメラの設置位置からの距離を測定し、この距離測定結果を前記車載カメラ校正用のパラメータを求める際の補正値として用いることを特徴とする。
【0021】
この方法によれば、校正用撮像対象物が車載カメラ直下に位置しなくても車載カメラの設置位置と校正用撮像対象物との間の距離を車載カメラ校正用のパラメータを求める際の補正値として用いることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0023】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る車載カメラ校正治具とその使用状態を示す斜視図である。また、図2は、本実施の形態に係る車載カメラ校正治具の平面図である。なお、図7と共通する部分には同一の符号を付けている。
【0024】
図1において、本実施の形態に係る車載カメラ校正治具は、従来より小型の校正用撮像対象物102Sと、車両100と校正用撮像対象物102Sとの配置決定を行うための横位置スケール103とを備えている。横位置スケール103には、図2に示すように、その中心を基準として左右対称に目盛(0〜100)が描画されている。車載カメラ101は、車両100の最後部のバンパー内に設けられている。
【0025】
次に、本実施の形態に係る車載カメラ校正治具による車載カメラ校正方法ついて説明する。まず、横位置スケール103を車両100の最後部直下で且つ車幅方向に沿って配置する。すなわち、バンパーの直下で、且つバンパーの長さ方向に沿って配置する。この際、図2に示すように、バンパーの両端が横位置スケール103の左右等しい目盛(図2では「100」)上に来るように配置する。このように横位置スケール103を配置することで、車両100の前後方向の中心軸が横位置スケール103の目盛「0」上に位置することになる。
【0026】
横位置スケール103を配置した後、校正用撮像対象物102Sを横位置スケール103の長さ方向と直角になる方向で、且つ校正用撮像対象物102Sの中心が横位置スケール103の目盛「0」上に来るように配置する。このように校正用撮像対象物102Sを配置することで、校正用撮像対象物102Sの中心が車両100の長さ方向の中心軸上に位置することになる。
【0027】
横位置スケール103と校正用撮像対象物102Sを配置した後、車載カメラ101で校正用撮像対象物102Sを撮像する。この際、校正用撮像対象物102Sと車両100の相対位置が正確に決まっているので、校正用撮像対象物102Sの特徴点の世界座標を正確に決定することができる。そして、校正用撮像対象物102Sの特徴点の世界座標を決定した後、当該世界座標に対応する画像上のイメージ座標を求める。そして、求めた特徴点の座標に基づいて従来方法と同様の方法でカメラ外部パラメータ(カメラ校正パラメータ)を求める。
【0028】
このように、本実施の形態に係る車載カメラ校正治具によれば、従来より小型の校正用撮像対象物102Sに加えて、中心を基準として左右対称に目盛を描画した横位置スケール103を具備し、この横位置スケール103をその目盛の中心から左右対称の位置にバンパーの両端が位置するように配置し、その後、校正用撮像対象物102Sをその中心が横位置スケール103の目盛「0」に合うように配置することで、車両100と校正用撮像対象物102Sの相対位置が正確に決まる。そして、高い校正精度が得られるので、校正用撮像対象物102Sを大型化する必要もない。これによって、校正用撮像対象物102Sが扱い難くなったりすることはない。
【0029】
なお、本実施の形態では、横位置スケール103と校正用撮像対象物102Sとを別体としたが、一体化しても構わない。また、本実施の形態では、車両後方を撮像する車載カメラ101の校正を行う場合であったが、車両前方や側方を撮像する車載カメラがある場合、その車載カメラに対しても同様に校正を行うことができる。この場合、車両側方を撮像する車載カメラについては、車両の長さに応じた目盛を持つ横位置スケールを用意すればよい。
【0030】
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2に係る車載カメラ校正治具とその使用状態を示す斜視図である。また、図4は、本実施の形態に係る車載カメラ校正治具の平面図である。なお、図3及び図4において前述した図1及び図2と共通する部分には同一の符号を付けている。
【0031】
本実施の形態に係る車載カメラ校正治具は、横位置スケール103の他に、車両100の最後部と校正用撮像対象物102Sとの間の距離を測定するための縦位置スケール104を備えている。ここで、前述した実施の形態1に係る車載カメラ校正治具にあっては、車両100のバンパーの長さ方向に沿って横位置スケール103をバンパーと平行に配置させる必要があるが、この平行をとるまでに多少の時間がかかることになる。本実施の形態では、横位置スケール103を左右後輪のタイヤ100R,100Lにあてがうようにするので、極短時間で横位置スケール103をバンパーと平行に配置することができる。
【0032】
しかしながら、横位置スケール103を左右後輪のタイヤ100R,100Lにあてがうことで、横位置スケール103が車両100の下に入ってしまうことになるので、校正用撮像対象物102Sもその大きさによってはその全部又は一部分が車両100の下に入ってしまうことになる。このため、そのままでは車載カメラ101で撮像することができない。そこで、横位置スケール103の長さ方向に対して直角に縦位置スケール104を配置して、車両100の後部のバンパーから校正用撮像対象物102Sまでの距離(図中「D」で示す)を測定することで、車載カメラ101の校正を可能としている。算出した距離Dは、世界座標を求める際の補正値とする。
【0033】
次に、本実施の形態に係る車載カメラ校正治具による車載カメラ校正方法について説明する。まず、横位置スケール103を車両100の左右後輪のタイヤ100R,100Lにあてがうようにして配置する。この際、図4に示すように、車両後部のバンパーの両端が横位置スケール103の左右等しい目盛上に来るように配置する。このように横位置スケール103を配置することで、車両100の前後方向の中心軸が横位置スケール103の目盛「0」上に位置することになる。
【0034】
横位置スケール103を配置した後、縦位置スケール104を横位置スケール103の長さ方向と直角になる方向で、且つ縦位置スケール104の長さ方向の中心軸が横位置スケール103の目盛「0」上に来るように配置する。このように縦位置スケール104を配置することで、縦位置スケール104の長さ方向の中心軸が車両100の長さ方向の中心軸上に位置することになる。そして、縦位置スケール104を配置した後、校正用撮像対象物102Sをその中心が縦位置スケール104の長さ方向の中心軸上に来るように配置する。校正用撮像対象物102Sを配置した後、縦位置スケール104で車両100の後部のバンパーと校正用撮像対象物102Sとの間の距離Dを測定する。
【0035】
車両100の後部のバンパーと校正用撮像対象物102Sとの間の距離Dを測定した後、車載カメラ101で校正用撮像対象物102Sを撮像する。車両100と校正用撮像対象物102Sの相対位置関係が決定されているので、校正用撮像対象物102Sの特徴点の世界座標のY軸の値に距離Dを加算して補正した世界座標とする。そして、この特徴点の座標に基づいて、従来方法と同様の方法でカメラ外部パラメータを求める。
【0036】
このように、本実施の形態に係る車載カメラ校正治具によれば、従来より小型の校正用撮像対象物102Sに加えて、中心を基準として左右対称に目盛を描画した横位置スケール103と、長さ方向に沿って目盛を描画した縦位置スケール104とを具備し、横位置スケール103を左右後輪のタイヤ100R,100Lにあてがうようにして配置した後、縦位置スケール104をその長さ方向の中心軸が横位置スケール103の目盛「0」に合うように配置し、この状態で校正用撮像対象物102Sをその中心が縦位置スケール104の長さ方向の中心軸上に来るように配置することで、車両100と校正用撮像対象物102Sの相対位置が正確に決まる。そして、高い校正精度が得られるので、校正用撮像対象物102Sを大型化する必要もない。これによって、校正用撮像対象物102Sが扱い難くなったりすることはない。更に、横位置スケール103を左右後輪のタイヤ100R,100Lにあてがうだけで、横位置スケール103を車両100の幅方向に対して平行に配置することができる。
【0037】
なお、本実施の形態では、横位置スケール103と縦位置スケール104とを別体としたが、一体化しても構わない。横位置スケール103と縦位置スケール104とを一体化することで多少扱い難くはなるが、縦位置スケール104をその長さ方向の中心軸が横位置スケール103の目盛「0」に一致するように配置する手間を省くことができる。
【0038】
また、本実施の形態では、横位置スケール103を左右のタイヤ100R,100Lに接触させることで、車両100の後部のバンパーと平行をとるようにしているが、横位置スケール103の厚みを薄くすると、左右のタイヤ100R,100Lの磨耗状況の違いによっては、タイヤ100R,100Lそれぞれと路面との間の隙間に違いが生じて横位置スケール103をバンパーと平行に配置させることができないことが起こる虞が考えられる。この問題は、工場出荷前の車両については全てのタイヤが新品であるので問題はないが、納車後からある程度時間が経過した時点での点検時では問題となることがあり得る。そこで、このような問題が起こらないように横位置スケール103はある程度の厚みを持たせるようにするとよい。
【0039】
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3に係る車載カメラ校正治具とその使用状態を示す斜視図である。また、図6は、本実施の形態に係る車載カメラ校正治具の平面図である。なお、図5及び図6において前述した図3及び図4と共通する部分には同一の符号を付けている。
【0040】
本実施の形態に係る車載カメラ校正治具は、横位置スケール103の他に、2つの校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bと、校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105B間の配置を保つ縦位置スケール支え106とを備えている。校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bのそれぞれは、長さ方向に沿って目盛が描画されたスケール部分と、黒と白の2色塗り(ベースが白であれば黒のみとなるので、この場合は1色塗り)された校正用基準位置パターン部分とから成る。校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bは、図6に示すように、横位置スケール103の長さ方向に対して直角で、且つ横位置スケール103の中心を基準として左右対称の位置に離間配置される。校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105Aのスケール部分は、車両の右側最後部と校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105Aの校正用基準位置パターン部分との間の距離を計測するものであり、校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105Bのスケール部分は、車両の左側最後部と校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105Bの校正用基準位置パターン部分との間の距離を計測するものである。実際は双方とも同じ距離となるので、計測は一方のみでもよい。
【0041】
次に、本実施の形態に係る車載カメラ校正治具による車載カメラ校正方法について説明する。まず、実施の形態2と同様に、車両100に横位置スケール103をタイヤ100R,100Lの両輪に沿う方向で配置する。そして、横位置スケール103を配置した後、校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bを横位置スケール103の長さ方向に対して直角に、且つ横位置スケール103の中心を基準として左右対称に配置する。次に、縦位置スケール支え106を2つの校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bに対して直角方向に配置して、校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105B間を平行に保つ。縦位置スケール支え106を配置した後、校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105Aのスケール部で、車両の右側最後部と校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105Aの校正用基準位置パターン部分との間の距離を計測する(校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105Bのスケール部で、車両の左側最後部と校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105Bの校正用基準位置パターン部分との間の距離を計測しても構わない)。この場合の距離をDとする。
【0042】
車両100の最後部と校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bの校正用基準位置パターン部分との間の距離Dを測定した後、車載カメラ101で校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bを撮像する。車両100と校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bの相対位置関係は決定されているので、校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bの特徴点の世界座標のY軸の値に距離Dを減算して世界座標とする。この特徴点の座標に基づいて、従来方法と同様の方法でカメラ外部パラメータを求める。例えば、校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bの特徴点は表面上を色わけした長方形の頂点とする。
【0043】
このように、本実施の形態に係る車載カメラ校正治具によれば、中心を基準として左右対称に目盛を描画した横位置スケール103と、それぞれが長さ方向に沿って目盛を描画したスケール部分と黒と白の2色塗りされた校正用基準位置パターン部分とからなる校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bと、校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bが平行になるように保持する縦位置スケール支え106とを具備し、横位置スケール103を左右後輪のタイヤ100R,100Lにあてがうようにして配置した後、校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bを横位置スケール103の長さ方向に対して直角で、且つ横位置スケール103の中心を基準として左右対称に配置することで、車両100と校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bの相対位置を正確に決めることができる。そして、高い校正精度が得られることから校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bを大型化する必要もなく、これらが扱い難くなったりすることはない。更に、横位置スケール103を左右後輪のタイヤ100R,100Lにあてがうだけで横位置スケール103を車両100の幅方向に対して平行に配置することができる。
【0044】
なお、本実施の形態では、校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bと縦位置スケール支え106とを別体としたが、一体化しても構わない。一体化することで多少扱い難くはなるが、校正用撮像対象物兼用縦位置スケール105A,105Bの平行がとり易い。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スケールによって校正用撮像対象物と車両との車幅に沿う方向の相対的な位置合わせを行えるので、車両の前後方向の中心軸上に校正用撮像対象物の中心を合わせることができる。また、高精度に位置決めができ校正精度を高めることができるので、校正用撮像対象物を大型にする必要がなく、扱い難くなることがない。
【0046】
また、本発明によれば、第2スケールによってカメラの設置位置と校正用撮像対象物との間の距離を計測できるので、校正用撮像対象物がカメラ直下に位置しなくてもカメラの設置位置と校正用撮像対象物との間の距離をカメラ校正用のパラメータを求める際の補正値として用いることができる。更に、第2スケールによってカメラの設置位置と校正用撮像対象物との間の距離を計測できることから、第1スケールをカメラ直下に配置する必要がなく、車幅に対して容易に平行をとることができる左右のタイヤ間に配置することができる。
【0047】
また、本発明によれば、第2スケールに、カメラの設置位置と基準位置パターン部分との間の距離を計測するスケール部分と当該基準位置パターン部分とを持たせたので、独立して校正用撮像対象物を設ける必要がない分、コストの削減やコンパクト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る車載カメラ校正治具とその使用状態を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る車載カメラ校正冶具による車載カメラ校正方法を説明するための平面図である。
【図3】本発明の実施の形態2に係る車載カメラ校正冶具とその使用状態を示す斜視図である。
【図4】本発明の実施の形態2に係る車載カメラ校正冶具による車載カメラ校正方法を説明するための平面図である。
【図5】本発明の実施の形態3に係る車載カメラ校正冶具とその使用状態を示す斜視図である。
【図6】本発明の実施の形態3に係る車載カメラ校正冶具による車載カメラ校正方法を説明するための平面図である。
【図7】従来の車載カメラ校正冶具とその使用状態を示す斜視図である。
【図8】従来の車載カメラ校正冶具による車載カメラ校正方法を説明するための平面図である。
【符号の説明】
100 車両
100R,100L タイヤ
101 車載カメラ
102S 校正用撮像対象物
103 横位置スケール
104 縦位置スケール
105A,105B 校正用撮像対象物兼用縦位置スケール
106 縦位置スケール支え[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an in-vehicle camera calibration jig and an in-vehicle camera calibration method for calibrating an installation position and an installation angle of a camera mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the in-vehicle camera field, there is an increasing need for an in-vehicle camera calibration technique for obtaining an installation position and an installation angle of an in-vehicle camera with respect to a road surface. For example, in order to superimpose a line indicating the distance from the bumper on the camera image behind the vehicle at the time of parking, it is necessary to perform camera calibration in advance. Many proposals have been made for methods of using the camera calibration result in realizing the white line detection function and the obstacle detection function.
[0003]
Here, a conventional in-vehicle camera calibration jig will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a perspective view showing a conventional in-vehicle camera calibration jig and its use state. FIG. 8 is a plan view of the jig.
[0004]
7 and 8, an in-
[0005]
As a calibration method for the in-
[0006]
Thereafter, the correspondence between the image coordinates of the square vertices and the actual world coordinates is performed. Such association between image coordinates and world coordinates is performed for a plurality of vertices, and parameters for camera calibration (hereinafter simply referred to as “camera calibration parameters”) are calculated using these coordinates as input.
[0007]
The details of this processing are described in Non-Patent Document 1, for example.
[0008]
[Non-Patent Document 1]
"A Versatile Camera Calibration Technique for High-Accuracy 3D Machine Vision Metrology Using Off-the-Shelf TV Cameras and Lenses", Roger Y. Tsai, IEEE Journal of Robotics and automation Vol. RA-3. No.4 August 1987, pp323 -344
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional on-vehicle camera calibration jig, a measuring tool such as a measure is required when aligning the center of the
[0010]
Further, in order to increase the calibration accuracy, a larger
[0011]
The present invention has been made in view of the above points, and can easily and accurately determine the relative position of the vehicle and the calibration imaging object along the vehicle width direction without increasing the size of the calibration imaging object. It is an object of the present invention to provide an in-vehicle camera calibration jig and an in-vehicle camera calibration method that can provide high positioning accuracy and can improve calibration accuracy.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the in-vehicle camera calibration jig of the invention according to claim 1 is an in-vehicle camera calibration jig for calibrating an installation position and an installation angle with respect to a road surface of a camera mounted on a vehicle. A calibration imaging object having a reference position pattern indicating a calibration reference position, and a scale for relative alignment in the direction along the vehicle width of the calibration imaging object and the vehicle. It is characterized by comprising.
[0013]
According to this configuration, since the relative alignment in the direction along the vehicle width between the calibration imaging object and the vehicle can be performed by the scale, the center of the calibration imaging object is aligned on the center axis in the front-rear direction of the vehicle. be able to. That is, the relative position between the vehicle and the calibration imaging object can be determined easily and accurately. Further, since the positioning can be performed with high accuracy and the calibration accuracy can be improved, the calibration imaging object does not need to be large and is not difficult to handle.
[0014]
The in-vehicle camera calibration jig of the invention according to claim 2 is an in-vehicle camera calibration jig for calibrating an installation position and an installation angle with respect to a road surface of a camera mounted on a vehicle, and serves as a calibration reference. A calibration imaging object having a reference position pattern indicating a position, a first scale for relative alignment along the vehicle width direction of the calibration imaging object and the vehicle, and an installation position of the camera And a second scale for measuring a distance between the calibration imaging object.
[0015]
According to this configuration, the center of the calibration imaging object can be aligned on the center axis in the front-rear direction of the vehicle by the first scale. Further, since the distance between the camera installation position and the calibration imaging object can be measured by the second scale, the camera installation position and the calibration imaging object are not required even if the calibration imaging object is not located directly under the camera. Can be used as a correction value when determining parameters for camera calibration. Furthermore, since the distance between the installation position of the camera and the object to be calibrated can be measured by the second scale, it is not necessary to arrange the first scale directly under the camera, and it can be easily parallel to the vehicle width. Can be arranged between the right and left tires. Further, since the positioning can be performed with high accuracy and the calibration accuracy can be improved, the calibration imaging object does not need to be large and is not difficult to handle.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an in-vehicle camera calibration jig for calibrating an installation position and an installation angle with respect to a road surface of a camera mounted on a vehicle, and serves as a calibration reference. A first scale for relative alignment in the direction along the vehicle width between the reference position pattern portion indicating the position and the vehicle, and a distance between the installation position of the camera and the reference position pattern portion are measured. And a second scale composed of the reference position pattern portion.
[0017]
According to this configuration, since the second scale has the scale portion for measuring the distance between the installation position of the camera and the reference position pattern portion and the reference position pattern portion, the calibration imaging object can be independently provided. Since there is no need to provide an object, cost reduction and downsizing can be achieved.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an in-vehicle camera calibration method in which an in-vehicle camera is installed on a road surface based on an image obtained by imaging a calibration imaging object having a reference position pattern indicating a position serving as a calibration reference. An in-vehicle camera calibration method for obtaining parameters for calibrating the position and the installation angle, wherein a center axis in the front-rear direction of the vehicle is obtained using a scale with scales symmetrically with respect to the center, and the obtained vehicle front-rear direction The in-vehicle camera calibration is based on an image obtained by imaging the calibration imaging object by arranging the calibration imaging object so that the center of the calibration imaging object coincides with the center axis of the direction. The vehicle-mounted camera is calibrated by obtaining a parameter for use.
[0019]
According to this method, the on-vehicle camera can be calibrated accurately and in a short time.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an in-vehicle camera calibration method according to the fourth aspect of the present invention, wherein the reference position pattern is arranged at a position off from directly below the installation position of the in-vehicle camera. The distance from the installation position of the in-vehicle camera is measured, and the distance measurement result is used as a correction value when obtaining the in-vehicle camera calibration parameter.
[0021]
According to this method, even when the calibration imaging object is not located directly under the in-vehicle camera, the correction value for obtaining the parameter for in-vehicle camera calibration using the distance between the installation position of the in-vehicle camera and the calibration imaging object. Can be used as
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing an in-vehicle camera calibration jig according to Embodiment 1 of the present invention and a usage state thereof. FIG. 2 is a plan view of the on-vehicle camera calibration jig according to the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in FIG.
[0024]
In FIG. 1, the in-vehicle camera calibration jig according to the present embodiment includes a
[0025]
Next, an in-vehicle camera calibration method using the in-vehicle camera calibration jig according to the present embodiment will be described. First, the
[0026]
After the
[0027]
After the
[0028]
As described above, the in-vehicle camera calibration jig according to the present embodiment includes the
[0029]
In the present embodiment, the
[0030]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a perspective view showing an in-vehicle camera calibration jig according to Embodiment 2 of the present invention and its usage state. FIG. 4 is a plan view of the in-vehicle camera calibration jig according to the present embodiment. In FIGS. 3 and 4, the same reference numerals are given to the portions common to FIGS. 1 and 2 described above.
[0031]
The in-vehicle camera calibration jig according to the present embodiment includes a
[0032]
However, since the
[0033]
Next, a vehicle-mounted camera calibration method using the vehicle-mounted camera calibration jig according to the present embodiment will be described. First, the
[0034]
After the
[0035]
After measuring the distance D between the rear bumper of the
[0036]
As described above, according to the vehicle-mounted camera calibration jig according to the present embodiment, in addition to the
[0037]
In the present embodiment, the
[0038]
In the present embodiment, the
[0039]
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a perspective view showing an in-vehicle camera calibration jig according to Embodiment 3 of the present invention and its usage state. FIG. 6 is a plan view of the in-vehicle camera calibration jig according to the present embodiment. In FIGS. 5 and 6, the same reference numerals are given to the portions common to FIGS. 3 and 4 described above.
[0040]
The in-vehicle camera calibration jig according to the present embodiment includes, in addition to the
[0041]
Next, a vehicle-mounted camera calibration method using the vehicle-mounted camera calibration jig according to the present embodiment will be described. First, as in the second embodiment, the
[0042]
After measuring the distance D between the rearmost part of the
[0043]
Thus, according to the vehicle-mounted camera calibration jig according to the present embodiment, the
[0044]
In the present embodiment, the
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the relative alignment in the direction along the vehicle width of the calibration imaging object and the vehicle can be performed by the scale, the calibration imaging is performed on the center axis in the longitudinal direction of the vehicle. The center of the object can be adjusted. Further, since the positioning can be performed with high accuracy and the calibration accuracy can be improved, the calibration imaging object does not need to be large and is not difficult to handle.
[0046]
Further, according to the present invention, since the distance between the camera installation position and the calibration imaging object can be measured by the second scale, the camera installation position can be obtained even if the calibration imaging object is not located directly under the camera. And the distance between the calibration object and the imaging object for calibration can be used as a correction value when obtaining a parameter for camera calibration. Furthermore, since the distance between the installation position of the camera and the object to be calibrated can be measured by the second scale, it is not necessary to arrange the first scale directly under the camera, and it can be easily parallel to the vehicle width. Can be arranged between the right and left tires.
[0047]
According to the present invention, the second scale is provided with the scale portion for measuring the distance between the camera installation position and the reference position pattern portion and the reference position pattern portion. Since there is no need to provide an imaging object, cost reduction and downsizing can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an in-vehicle camera calibration jig according to a first embodiment of the present invention and a usage state thereof.
FIG. 2 is a plan view for explaining an in-vehicle camera calibration method by the in-vehicle camera calibration jig according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing an in-vehicle camera calibration jig according to Embodiment 2 of the present invention and a usage state thereof.
FIG. 4 is a plan view for explaining an in-vehicle camera calibration method using an in-vehicle camera calibration jig according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing an in-vehicle camera calibration jig according to Embodiment 3 of the present invention and a usage state thereof.
FIG. 6 is a plan view for explaining an in-vehicle camera calibration method using an in-vehicle camera calibration jig according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a conventional in-vehicle camera calibration jig and its use state.
FIG. 8 is a plan view for explaining a vehicle-mounted camera calibration method using a conventional vehicle-mounted camera calibration jig.
[Explanation of symbols]
100
Claims (2)
2つのタイヤに沿って配置され、前記2つのタイヤの中央に配置される左右対称のスケールを有する第1のスケールと、
前記第1のスケールの中心または特定位置を起点として、前記第1のスケールに対して垂直に配置され、前記2つのタイヤとの相対位置またはバンパーからの相対位置を測定可能なスケールを有する第2のスケールと、
前記第2のスケールに接して配置され、校正の基準となる位置を示す基準位置パターン部分と、
を具備することを特徴とする車載カメラ校正治具。An in-vehicle camera calibration jig for calibrating an installation position and an installation angle with respect to a road surface of a camera mounted on a vehicle,
A first scale disposed along two tires and having a symmetrical scale disposed in the middle of the two tires;
A second scale that is arranged perpendicular to the first scale starting from the center or a specific position of the first scale and that can measure a relative position with respect to the two tires or a relative position from a bumper; And the scale of
A reference position pattern portion arranged in contact with the second scale and indicating a position serving as a reference for calibration;
An on-vehicle camera calibration jig characterized by comprising:
2つのタイヤに沿って配置され、前記2つのタイヤの中央に配置される左右対称のスケールを有する第1のスケールと、
前記第1のスケールの特定位置を起点として、前記第1のスケールに対して垂直に配置され、車両に近い部分は前記2つのタイヤとの相対位置またはバンパーからの相対位置を測定可能なスケールを有し、車両から遠い部分はカメラが撮像する画像から特定位置を認識可能な色またはパターンが一定間隔で描画されている第2の複数のスケールと、
前記第2の複数のスケールが平行に配置されるように保持するスケール支えと、
を具備することを特徴とする車載カメラ校正治具。An in-vehicle camera calibration jig for calibrating an installation position and an installation angle with respect to a road surface of a camera mounted on a vehicle,
A first scale disposed along two tires and having a symmetrical scale disposed in the middle of the two tires;
Starting from the specific position of the first scale, the scale is arranged perpendicular to the first scale, and the portion close to the vehicle can measure the relative position to the two tires or the relative position from the bumper. A second plurality of scales in which a color or a pattern capable of recognizing a specific position from an image captured by a camera is drawn at regular intervals,
A scale support that holds the second plurality of scales in parallel;
An on-vehicle camera calibration jig characterized by comprising:
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