RU2662411C2 - Способ калибровки камеры - Google Patents

Способ калибровки камеры Download PDF

Info

Publication number
RU2662411C2
RU2662411C2 RU2015110577A RU2015110577A RU2662411C2 RU 2662411 C2 RU2662411 C2 RU 2662411C2 RU 2015110577 A RU2015110577 A RU 2015110577A RU 2015110577 A RU2015110577 A RU 2015110577A RU 2662411 C2 RU2662411 C2 RU 2662411C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
camera
shield
angle
vertical distance
computing device
Prior art date
Application number
RU2015110577A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015110577A3 (ru
RU2015110577A (ru
Inventor
Брайан ВОЛЬСКИ
Джоэл Мэттью БИКМАНН
Аарон Л. МИЛЛЗ
Original Assignee
Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК filed Critical Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК
Publication of RU2015110577A publication Critical patent/RU2015110577A/ru
Publication of RU2015110577A3 publication Critical patent/RU2015110577A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2662411C2 publication Critical patent/RU2662411C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0608—Height gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10004—Still image; Photographic image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30204—Marker
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30244—Camera pose
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30248—Vehicle exterior or interior
    • G06T2207/30252—Vehicle exterior; Vicinity of vehicle

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к технологиям калибровки камеры посредством вычислительного устройства. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств, направленных на калибровку камеры. Предложено вычислительное устройство для калибровки камеры, содержащее процессор и запоминающее устройство. При этом вычислительное устройство запрограммировано для сохранения на запоминающем устройстве первого горизонтального расстояния камеры от первого щита и второго горизонтального расстояния камеры от второго щита, а также для приема первого и второго углов между центральной осью камеры в номинальном положении и соответствующими первым и вторым положениями, причем первое положение определяется посредством определения положения первой центральной точки на первом щите с помощью камеры, а второе положение определяется посредством определения положения второй центральной точки на втором щите с помощью камеры. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к вычислительному устройству и способу калибровки камеры, осуществляемому в вычислительном устройстве.
Уровень техники
Различные типы транспортных средств, в том числе, легковые автомобили, внедорожники, легкие, средние и тяжелые грузовые автомобили и т.д., могут включать в себя камеры, направленные наружу, например, камеры могут быть установлены в пассажирском салоне транспортного средства за лобовым стеклом. Такие камеры могут использоваться для выполнения различных действий, например, для выдачи предупреждений, касающихся смены или удержания полосы движения, управления фарами (например, для управления включением дальнего света), обнаружения дорожных знаков, светофоров и приближающихся транспортных средств и т.д. Однако в случае неправильной высоты установки и угла расположения камеры (угла камеры относительно линии горизонта) при выполнении действий, описанных выше, данная камера не будет выдавать точные результаты измерений и/или обнаружений (например, она может неправильно определять боковое расстояние от камеры до разделительной линии). Угол расположения камеры может быть определен на основании известного значения высоты расположения камеры, например, расстояния от земли до камеры, установленной в транспортном средстве, и параметров щита с мишенью (расстояние, размеры). В этом случае определение угла расположения камеры зависит от расчетной высоты транспортного средства. Однако некоторые транспортные средства могут иметь множество конфигураций и/или разный вес, в результате чего высота транспортного средства в конце процесса сборки, во время которого обычно выполняется калибровка камеры, может иметь достаточно сильно различающиеся значения. В настоящее время существует необходимость в механизмах, позволяющих определять высоту и/или угол расположения камеры в транспортных средствах при неизвестном значении их высоты (например, при отсутствии дополнительных эталонных значений высоты, таких как высота арки колес или высота расположения кузова транспортного средства).
Раскрытие изобретения
Предложено вычислительное устройство с процессором и запоминающим устройством, запрограммированное для:
сохранения на запоминающем устройстве значения первого горизонтального расстояния от камеры до первого щита и значения второго горизонтального расстояния от камеры до второго щита;
приема значений первого и второго углов между центральной осью камеры в номинальном положении и соответствующими первым и вторым положениями, причем первое положение задано положением, в котором камера обнаруживает первую центральную точку на первом щите, а второе положение задано положением, в котором камера обнаруживает вторую центральную точку на втором щите, и
использования значений первого и второго углов и значений первого и второго горизонтальных расстояний от камеры до первого щита и второго щита, соответственно, для определения:
вертикального расстояния от второй центральной точки до точки, заданной пересечением первой линии, проходящей через второй щит, и второй линией, которая параллельна полу и имеет конечную точку в камере и определенный угол, и
угла отклонения между третьей линией, проходящей от камеры в номинальном положении, и второй линией.
Значения первого и второго углов могут быть определены на основании обработки по крайней мере одного изображения, полученного камерой.
Вычислительное устройство может быть дополнительно запрограммировано для определения угла отклонения вычислением соответствующих тригонометрических функций первого и второго углов и использования расчетных значений тригонометрических функций и первого и второго горизонтальных расстояний для определения значения тригонометрической функции угла отклонения.
Вычислительное устройство может быть запрограммировано для определения угла отклонения вычислением тангенса угла отклонения в соответствии с уравнением:
Figure 00000001
где x=tanθA, y=tanθ1, z=tanθ2, и дополнительно в котором θA обозначает угол отклонения, θ1 обозначает первый угол, а θ2 обозначает второй угол.
Вычислительное устройство может быть включено в камеру.
Первая центральная точка первого щита может быть расположена на первом вертикальном расстоянии от пола, а вторая центральная точка второго щита может быть расположена на втором вертикальном расстоянии от пола.
Первое вертикальное расстояние и второе вертикальное расстояние могут быть одинаковыми вертикальными расстояниями.
Вычислительное устройство дополнительно может быть запрограммировано для использования первого вертикального расстояния и/или второго вертикального расстояния для определения высоты расположения камеры относительно пола.
Предложен способ определения угла и высоты расположения камеры, исполняемый в вычислительном устройстве с процессором и запоминающим устройством, в котором:
измеряют первый и второй углы между центральной осью камеры в номинальном положении и соответствующими первым и вторым положениями, причем первое положение задано положением, в котором камера обнаруживает первую центральную точку на первом щите, а второе положение задано положением, в котором камера обнаруживает вторую центральную точку на втором щите, и
используют значения первого и второго углов и значения первого и второго горизонтальных расстояний от камеры до первого щита и второго щита, соответственно, получая определенное вертикальное расстояние и определенный угол; причем:
определенное вертикальное расстояние представляет собой расстояние от второй центральной точки до точки, заданной пересечением первой линии, проходящей через второй щит, и второй линией, которая параллельна полу и имеет конечную точку в камере, и
определенный угол представляет собой угол между третьей линией, проходящей от камеры в номинальном положении, и второй линией.
Значения первого и второго углов могут определять на основании обработки по крайней мере одного изображения, полученного камерой.
В способе могут дополнительно определять угол отклонения вычислением соответствующих тригонометрических функций первого и второго углов и использовать расчетные значения тригонометрических функций и первое и второе горизонтальные расстояния для определения значения тригонометрической функции угла отклонения.
В способе могут дополнительно использовать первое вертикальное расстояния и/или второе вертикальное расстояния для определения высоты расположения камеры относительно пола.
Предложена система для определения угла и высоты расположения камеры, включающая в себя:
первый щит, который включает в себя первую центральную точку, и второй щит, который включает в себя вторую центральную точку;
камеру, расположенную на первом горизонтальном расстоянии от первого щита и втором горизонтальном расстоянии от второго щита;
вычислительное устройство, включающее в себя процессор и запоминающее устройство, при этом на запоминающем устройстве хранятся значения первого и второго горизонтальных расстояний, а также инструкции, исполняемые процессором для:
измерения первого и второго углов между центральной осью камеры в номинальном положении и соответствующими первым и вторым положениями, причем первое положение задано положением, в котором камера обнаруживает первую центральную точку, а второе положение задано положением, в котором камера обнаруживает вторую центральную точку, и
использования значений первого и второго углов и значений первого и второго горизонтальных расстояний, для получения определенного вертикального расстояния и определенного угла; причем определенное вертикальное расстояние представляет собой расстояние от второй центральной точки до точки, заданной пересечением первой линии, проходящей через второй щит, и второй линией, которая параллельна полу и имеет конечную точку в камере, и определенный угол представляет собой угол между третьей линией, проходящей от камеры в номинальном положении, и второй линией.
Инструкции, исполняемые процессором, могут также включать в себя инструкции для использования первого вертикального расстояния и/или второго вертикального расстояния для определения высоты расположения камеры относительно пола.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен пример системы определения угла отклонения и высоты расположения камеры.
На фиг. 2 представлен пример первого щита с мишенью для камеры, который является частью системы с фиг. 1.
На фиг. 3 представлен пример второго щита с мишенью для камеры, который является частью системы с фиг. 1.
На фиг. 4 представлен пример способа определения угла и высоты расположения камеры.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 представлен пример системы 10 для определения угла отклонения и высоты расположения камеры 12, например, камеры 12, устанавливаемой в транспортное средство во время процесса сборки, например, непосредственно перед его завершением. Камера 12 устанавливается на первом заранее заданном известном горизонтальном расстоянии R1 от первого щита 14 с мишенью для камеры и на втором заранее заданном известном горизонтальном расстоянии R2 от второго щита 16 с мишенью для камеры. Щиты 14, 16 могут быть размещены таким образом, чтобы соответствующие центральные точки СР1, СР2 находились на одинаковом вертикальном расстоянии от пола 18. Следует понимать, что центральные точки CP1, СР2 могут не быть геометрическими центрами щитов 14, 16, однако зачастую они находятся практически в центре щитов 14, 16, в любом случае для простоты описания будем называть их центральными точками, хотя можно использовать более общий термин «контрольные точки». Также следует понимать, что центральные точки СР1, СР2 могут находиться на разных вертикальных расстояниях от пола 18, хотя очевидно, что установка центральных точек СР1, СР2 на одинаковых вертикальных расстояниях от пола 18 упростит расчеты, приведенные ниже.
На фиг. 2 представлен пример первого щита 14 с мишенью для камеры, при этом центральная точка CP1 находится на мишени с кругами. На фиг. 3 представлен пример второго щита 16 с мишенью для камеры, при этом центральная точка СР2 находится на мишени в виде шахматной доски. Точка I3 может соответствовать номинальной или начальной точке, на которой фокусируется камера 12, а точка I2 может соответствовать целевой точке (точке горизонта), используемой при установке ориентации камеры 12. Следует понимать, что в соответствии с различными вариантами осуществления точки СР2, I2, I3 на щите 16 могут иметь различные формы, конфигурации и т.д., в частности, могут быть использованы прямые линии, круглые мишени и т.д. В соответствии с примером с фиг. 3 на щите 16 используется мишень в виде шахматной доски, на которой камера 12 обнаруживает точку СР2. Соответственно, щиты 14, 16 могут быть использованы для установки камеры 12 в правильное положение, при этом для определения высоты расположения камеры 12 относительно центральных точек CP1, СР2 могут выполняться измерения, описанные в настоящем документе, после чего можно будет определить высоту расположения камеры 12 относительно пола 18.
Как показано на фиг. 1, вертикальные оси V1 и V2 проходят соответственно через щиты 14, 16. Горизонтальная ось А, проходящая от точки О отсчета у камеры 12, пересекается с вертикальной осью V1 в точке I1 и с вертикальной осью V2 в точке I2. Точка О отсчета соответствует положению центральной точки линзы камеры 12. Горизонтальной линией А обозначена линия горизонта для камеры 12, т.е. при горизонтальной ориентации камеры 12 данная камера 12 будет расположена параллельно полу 18. Линией D обозначена так называемая «номинальная» ориентация или ориентация по центральной оси поля обзора камеры 12 после ее установки в транспортное средство, т.е. при выравнивании камеры 12 относительно точки I3 на щите 16. Линией С обозначена линия между центральной осью камеры 12 и обнаруженной центральной точкой CP1 на щите 14 с мишенью. Линией В обозначена линия между центральной осью камеры 12 и обнаруженной центральной точкой СР2 на щите 16 с мишенью.
Угол θ1 ограничен линией D и линией С, т.е. угол θ1 представляет собой угол между центральной осью камеры 12 в номинальном положении (линия D) и линией, проходящей от камеры через центральную точку CP1 щита 14 (линия С). Аналогичным образом угол θ2 представляет собой угол между центральной осью камеры 12 в номинальном положении (линия D) и линией, проходящей от камеры через центральную точку СР2 щита 16 (линия В). В соответствии с настоящим описанием предложены механизмы для определения угла θA между номинальным или начальным положением (линия D) и линией горизонта, т.е. линией, соответствующей горизонтальной ориентации камеры 12 (линия А). Кроме того, данные механизмы позволяют определить значение высоты Н, т.е. расстояние между центральной точкой СР2 щита 16 и точкой I2 на линии А горизонта. Определив значение высоты Н и зная расстояние от центральной точки СР2 до пола 18, которое может быть получено на основании положения центральной точки СР2 на щите 16 и значения высоты, на которой щит 16 находится над полом 18, можно получить значение высоты СН расположения камеры 12 относительно пола 18.
Камера 12 может включать в себя процессор и запоминающее устройство, при этом на данном запоминающем устройстве могут храниться инструкции для измерения углов θ1, θ2. В соответствии с одним примером обнаружение центральных точек CP1, СР2 и измерение углов θ1, θ2 могут выполняться с помощью стандартных технологий обработки изображений, например, путем отсчета пикселей до известного центра или точек CP1, СР2 на щите 14, 16 и до места (например, ряда пикселей), в котором на щитах 14, 16 обнаружен определенный элемент мишени (например, край, перекрестие и т.д.). Для получения значений высоты Н и угла θА в инструкциях, сохраненных и исполняемых камерой 12, также могут использоваться указанные измеренные значения и данные о расстояниях, например, как описано ниже. В некоторых случаях угол θA может называться углом отклонением, поскольку он равен разности между фактическим и ожидаемым (идеальным) положениями камеры 12. В любом случае информация о значениях угла θА и (или) высоты Н может впоследствии быть использована камерой 12 и (или) другими вычислительными устройствами в транспортном средстве для использования данных от камеры 12 при выполнении различных действий, например, контроля смены полосы движения, сближения с другими транспортными средствами, дорожных знаков и (или) сигналов светофора и т.д. Следует понимать, что в качестве альтернативы или дополнения камера может быть подключена, например, по проводному или беспроводному каналу связи, ко второму устройству, например, к вычислительному устройству, включающему в себя процессор и запоминающее устройство и способному выполнять некоторые или все вычисления, указанные в настоящем документе, на основании измерений, выполненных камерой 12.
В соответствии с одним примером, зная значения расстояний R1, R2 и углов θ1, θ2, можно определить значения высоты Н и угла θА, используя основные положения алгебры и тригонометрии, что будет показано в следующих уравнениях. (Хотя в представленных ниже уравнениях используется функция тангенса, следует понимать, что вместе со значениями R1, R2, θ1 и θ2, которые могут быть получены в соответствии с описанием, приведенным выше, отдельно или в сочетании друг с другом можно использовать другие тригонометрические функции).
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Таким образом:
Figure 00000006
Путем постепенного преобразования уравнения (5) получим уравнение (12):
Figure 00000007
Допустим x=tanθA, y=tanθ1, z=tanθ2, тогда:
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Напомним, что x=tanθA. Таким образом, решив уравнение 11 относительно х, можно получить значение θА. Зная значение θА, можно получить значение Н с помощью любого из уравнений 1-4, приведенных выше.
На фиг. 4 представлен пример способа определения значений угла θА и высоты расположения камеры 12. Способ 48 начинается на этапе 50, на котором выполняется установка камеры 12. Например, во время производства транспортное средство может быть установлено относительно щитов 14, 16 в положение, указанное выше.
На этапе 52 камера 12 может записывать изображения щитов 14, 16, как было описано выше, также в соответствии с приведенным выше описанием можно измерить углы расположения камеры 12, например, углы θ1, θ2.
На этапе 54 можно вычислить угол θА отклонения, например, с помощью уравнений 1-12, приведенных выше. Например, как было сказано выше, камера 12 может включать в себя процессор и запоминающее устройство, при этом на запоминающем устройстве могут быть записаны инструкции для вычисления угла, а также данные, используемые при расчете угла, включая расстояния R1, R2 и записанные значения углов θ1, θ2.
На этапе 56 камера 12 вычисляет и сохраняет значение высоты Н.
На этапе 58 камера 12 вычисляет значение вертикальной высоты расположения СН, как показано на фиг. 1, представляющее собой расстояние от камеры 12 до пола 18, используя значение высоты Н, благодаря чему камера 12 сможет использовать значение вертикальной высоты расположения камеры 12 при выполнении операций, основанных на данных от камеры 12.
После этапа 56 способ 48 завершается.
В общем случае вычислительные устройства, аналогичные тем, что были рассмотрены в настоящем описании, могут содержать инструкции, исполняемые одним или несколькими вычислительными устройствами, аналогичными тем, что были рассмотрены в настоящем описании, для осуществления этапов или операций вышеуказанных способов. Например, рассмотренные выше этапы способа могут быть реализованы в виде машиночитаемых инструкций.
Машиночитаемые инструкции могут быть скомпилированы или транслированы из компьютерных программ, созданных с использованием различных языков и (или) технологий программирования, включая, но не ограничиваясь этим, языки Java, С, С++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML и т.д. или их комбинации. В общем случае процессор (например, микропроцессор) принимает инструкции, например, от запоминающего устройства, машиночитаемого носителя и т.д., и выполняет эти инструкции, тем самым, реализуя один или несколько способов, включая один или несколько способов, приведенных в настоящем описании. Такие инструкции и другие данные могут храниться и передаваться с помощью различных машиночитаемых носителей. Файл в вычислительном устройстве обычно представляет собой набор данных, хранящихся на машиночитаемом носителе, например, на носителе данных или в оперативном запоминающем устройстве, и т.д.
Машиночитаемый носитель может представлять собой любой носитель, предоставляющий данные (например, инструкции), которые могут быть обработаны компьютером. Такой носитель может иметь множество форм, включая, но не ограничиваясь этим, постоянные запоминающие устройства, оперативные запоминающие устройства и т.д. Постоянными запоминающими устройствами могут быть, например, оптические или магнитные диски, а также другие виды энергонезависимых носителей. Оперативные запоминающие устройства могут представлять собой, например, динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM), которые обычно являются частью основного запоминающего устройства. Стандартными формами машиночитаемых носителей являются гибкий магнитный диск, жесткий диск, магнитная лента, любые другие виды магнитных носителей, CD-ROM, DVD, любые другие оптические носители, перфорированная лента, бумажная лента, любые другие физические носители информации с отверстиями, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EEPROM, другие чипы или карты памяти, а также любые другие носители, с которыми может работать компьютер.
На чертежах одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Также некоторые или все элементы могут быть изменены. Что касается описанных в данном документе носителей, процессов, систем, способов и т.д., следует понимать, что, несмотря на обозначенную последовательность этапов, такие способы могут быть выполнены с использованием другой последовательности данных этапов. Также следует понимать, что некоторые этапы могут быть выполнены одновременно, а некоторые этапы могут быть добавлены или исключены. Другими словами, описания способов представлены лишь в качестве примера вариантов воплощения изобретения и не могут рассматриваться как ограничение формулы изобретения.
Таким образом, следует понимать, что описание приведено выше в целях наглядности, а не ограничения. Многие варианты осуществления и способы применения, отличные от указанных примеров, станут очевидными после ознакомления с вышеприведенным описанием. Объем изобретения должен определяться не на основании приведенного выше описания, а на основании прилагаемой формулы изобретения вместе со всеми эквивалентами, указанными в данной формуле изобретения. Можно предположить и ожидать будущего развития технологий, упомянутых в данном описании изобретения, а также того, что раскрытые системы и способы будут включены в подобные будущие варианты осуществления изобретения. Таким образом, следует понимать, что применение изобретения может быть изменено и скорректировано и что оно ограничивается только формулой изобретения.
Все термины, используемые в формуле изобретения, следует понимать в их обычных значениях, как это понимают специалисты в области техники, если иное явно не указано в настоящем документе. В частности, использование слов «какой-либо», «данный», «вышеуказанный» и т.д. надо понимать как один или несколько указанных элементов, если в формуле не указано иное.

Claims (45)

1. Вычислительное устройство для калибровки камеры, содержащее процессор и запоминающее устройство, при этом вычислительное устройство запрограммировано для:
сохранения на запоминающем устройстве первого горизонтального расстояния камеры от первого щита и второго горизонтального расстояния камеры от второго щита;
приема первого и второго углов между центральной осью камеры в номинальном положении и соответствующими первым и вторым положениями, причем первое положение определяется посредством определения положения первой центральной точки на первом щите с помощью камеры, а второе положение определяется посредством определения положения второй центральной точки на втором щите с помощью камеры;
использования первого и второго углов и первого и второго горизонтальных расстояний камеры от первого щита и второго щита, соответственно, для определения:
вертикального расстояния от второй центральной точки до точки, определенной пересечением первой линии, проходящей через второй щит, и второй линии, которая параллельна полу и имеет конечную точку на камере, и
угла отклонения между третьей линией, проходящей от камеры в номинальном положении, и второй линией; и
обработки данных от камеры согласно вертикальному расстоянию и углу отклонения.
2. Вычислительное устройство по п. 1, в котором первый и второй углы определяются посредством обработки по меньшей мере одного изображения, полученного камерой.
3. Вычислительное устройство по п. 1, причем вычислительное устройство дополнительно запрограммировано для определения угла отклонения посредством вычисления соответствующих тригонометрических функций первого и второго углов и использования вычисленных тригонометрических функций и первого и второго горизонтальных расстояний для определения значения тригонометрической функции угла отклонения.
4. Вычислительное устройство по п. 3, причем вычислительное устройство дополнительно запрограммировано для определения угла отклонения посредством вычисления тангенса угла отклонения в соответствии с уравнением
Figure 00000014
,
где x=tanθA, y=tanθ1, z=tanθ2, и при этом дополнительно θA обозначает угол отклонения, θ1 обозначает первый угол и θ2 обозначает второй угол.
5. Вычислительное устройство по п. 1, причем вычислительное устройство включено в камеру.
6. Вычислительное устройство по п. 1, в котором первая центральная точка первого щита расположена на первом вертикальном расстоянии от пола, а вторая центральная точка второго щита расположена на втором вертикальном расстоянии от пола.
7. Вычислительное устройство по п. 6, в котором первое вертикальное расстояние и второе вертикальное расстояние являются одним и тем же вертикальным расстоянием.
8. Вычислительное устройство по п. 6, причем вычислительное устройство дополнительно запрограммировано для использования по меньшей мере одного из первого вертикального расстояния и второго вертикального расстояния для определения высоты камеры относительно пола.
9. Способ калибровки камеры, исполняемый в вычислительном устройстве, которое включает в себя процессор и запоминающее устройство, при этом упомянутый способ содержит этапы, на которых:
измеряют первый и второй углы между центральной осью камеры в номинальном положении и соответствующими первым и вторым положениями, причем первое положение определяется посредством определения камерой положения первой центральной точки на первом щите, а второе положение определяется посредством определения камерой положения второй центральной точки на втором щите;
используют первый и второй углы и первое и второе горизонтальные расстояния камеры от первого щита и второго щита, соответственно, получая определенные вертикальное расстояние и угол отклонения; и
обрабатывают данные от камеры согласно вертикальному расстоянию и углу отклонения;
при этом:
определенное вертикальное расстояние представляет собой расстояние от второй центральной точки до точки, определенной пересечением первой линии, проходящей через второй щит, и второй линии, которая параллельна полу и имеет конечную точку на камере, и
угол отклонения представляет собой угол между третьей линией, проходящей от камеры в номинальном положении, и второй линией.
10. Способ по п. 9, в котором первый и второй углы определяют посредством обработки по меньшей мере одного изображения, полученного камерой.
11. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этапы, на которых определяют угол отклонения посредством вычисления соответствующих тригонометрических функций первого и второго углов и используют вычисленные тригонометрические функции и первое и второе горизонтальные расстояния для определения значения тригонометрической функции угла отклонения.
12. Способ по п. 11, в котором вычислительное устройство дополнительно запрограммировано для определения угла отклонения посредством вычисления тангенса угла отклонения в соответствии с уравнением
Figure 00000014
,
где x=tanθA, y=tanθ1, z=tanθ2, и при этом дополнительно θA обозначает угол отклонения, θ1 обозначает первый угол и θ2 обозначает второй угол.
13. Способ по п. 11, в котором вычислительное устройство включено в камеру.
14. Способ по п. 11, в котором первая центральная точка первого щита расположена на первом вертикальном расстоянии от пола, а вторая центральная точка второго щита расположена на втором вертикальном расстоянии от пола.
15. Способ по п. 14, в котором первое вертикальное расстояние и второе вертикальное расстояние являются одним и тем же вертикальным расстоянием.
16. Способ по п. 6, дополнительно содержащий этап, на котором используют по меньшей мере одно из первого вертикального расстояния и второго вертикального расстояния для определения высоты камеры относительно пола.
17. Система для калибровки камеры, содержащая:
первый щит, который включает в себя первую центральную точку, и второй щит, который включает в себя вторую центральную точку;
камеру, которая расположена на первом горизонтальном расстоянии от первого щита и втором горизонтальном расстоянии от второго щита; и
вычислительное устройство, содержащее процессор и запоминающее устройство, причем запоминающее устройство хранит первое и второе горизонтальные расстояния, а также инструкции, исполняемые процессором для:
измерения первого и второго углов между центральной осью камеры в номинальном положении и соответствующими первым и вторым положениями, причем первое положение определяется посредством определения камерой положения первой центральной точки, а второе положение определяется посредством определения камерой положения второй центральной точки; и
использования первого и второго углов и первого и второго горизонтальных расстояний для получения определенных вертикального расстояния и угла отклонения; и
обработки данных от камеры согласно вертикальному расстоянию и углу отклонения;
при этом:
определенное вертикальное расстояние представляет собой расстояние от второй центральной точки до точки, определенной пересечением первой линии, проходящей через второй щит, и второй линии, которая параллельна полу и имеет конечную точку на камере, и
угол отклонения представляет собой угол между третьей линией, проходящей от камеры в номинальном положении, и второй линией.
18. Система по п. 17, в которой первая центральная точка первого щита расположена на первом вертикальном расстоянии от пола, а вторая центральная точка второго щита расположена на втором вертикальном расстоянии от пола.
19. Система по п. 18, в которой первое вертикальное расстояние и второе вертикальное расстояние являются одним и тем же вертикальным расстоянием.
20. Система по п. 18, в которой инструкции, исполняемые процессором, дополнительно включают в себя инструкции для использования по меньшей мере одного из первого вертикального расстояния и второго вертикального расстояния для определения высоты камеры относительно пола.
RU2015110577A 2014-03-25 2015-03-25 Способ калибровки камеры RU2662411C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461969956P 2014-03-25 2014-03-25
US61/969,956 2014-03-25
US14/607,095 US9953420B2 (en) 2014-03-25 2015-01-28 Camera calibration
US14/607,095 2015-01-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015110577A RU2015110577A (ru) 2016-10-20
RU2015110577A3 RU2015110577A3 (ru) 2018-05-16
RU2662411C2 true RU2662411C2 (ru) 2018-07-25

Family

ID=54066953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015110577A RU2662411C2 (ru) 2014-03-25 2015-03-25 Способ калибровки камеры

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9953420B2 (ru)
CN (1) CN104952062B (ru)
DE (1) DE102015103877A1 (ru)
MX (1) MX351805B (ru)
RU (1) RU2662411C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780717C1 (ru) * 2021-08-06 2022-09-29 Общество с ограниченной ответственностью «ЭвоКарго» Способ калибровки внешних параметров видеокамер
WO2023014246A1 (ru) * 2021-08-06 2023-02-09 Общество с ограниченной ответственностью "ЭвоКарго" Способ калибровки внешних параметров видеокамер

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3173979A1 (en) * 2015-11-30 2017-05-31 Delphi Technologies, Inc. Method for identification of characteristic points of a calibration pattern within a set of candidate points in an image of the calibration pattern
US10222201B2 (en) * 2016-07-14 2019-03-05 United Technologies Corporation Visual depth measurement gage
US11042161B2 (en) 2016-11-16 2021-06-22 Symbol Technologies, Llc Navigation control method and apparatus in a mobile automation system
US11093896B2 (en) 2017-05-01 2021-08-17 Symbol Technologies, Llc Product status detection system
US10663590B2 (en) 2017-05-01 2020-05-26 Symbol Technologies, Llc Device and method for merging lidar data
AU2018261257B2 (en) 2017-05-01 2020-10-08 Symbol Technologies, Llc Method and apparatus for object status detection
US10949798B2 (en) 2017-05-01 2021-03-16 Symbol Technologies, Llc Multimodal localization and mapping for a mobile automation apparatus
US10726273B2 (en) 2017-05-01 2020-07-28 Symbol Technologies, Llc Method and apparatus for shelf feature and object placement detection from shelf images
US11367092B2 (en) 2017-05-01 2022-06-21 Symbol Technologies, Llc Method and apparatus for extracting and processing price text from an image set
US11449059B2 (en) 2017-05-01 2022-09-20 Symbol Technologies, Llc Obstacle detection for a mobile automation apparatus
WO2018201423A1 (en) 2017-05-05 2018-11-08 Symbol Technologies, Llc Method and apparatus for detecting and interpreting price label text
US10304210B2 (en) * 2017-05-25 2019-05-28 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for camera calibration
CN107525475B (zh) * 2017-08-30 2019-10-25 河海大学 一种目标物高度测量方法
US9940535B1 (en) * 2017-09-07 2018-04-10 Symbol Technologies, Llc Imaging-based sensor calibration
GB2567544B (en) * 2017-09-07 2020-09-02 Symbol Technologies Llc Imaging-based sensor calibration
US11327504B2 (en) 2018-04-05 2022-05-10 Symbol Technologies, Llc Method, system and apparatus for mobile automation apparatus localization
US10832436B2 (en) 2018-04-05 2020-11-10 Symbol Technologies, Llc Method, system and apparatus for recovering label positions
US10823572B2 (en) 2018-04-05 2020-11-03 Symbol Technologies, Llc Method, system and apparatus for generating navigational data
US10809078B2 (en) 2018-04-05 2020-10-20 Symbol Technologies, Llc Method, system and apparatus for dynamic path generation
US10740911B2 (en) 2018-04-05 2020-08-11 Symbol Technologies, Llc Method, system and apparatus for correcting translucency artifacts in data representing a support structure
US11010920B2 (en) 2018-10-05 2021-05-18 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for object detection in point clouds
US11506483B2 (en) 2018-10-05 2022-11-22 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for support structure depth determination
US11003188B2 (en) 2018-11-13 2021-05-11 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for obstacle handling in navigational path generation
US11090811B2 (en) 2018-11-13 2021-08-17 Zebra Technologies Corporation Method and apparatus for labeling of support structures
US11416000B2 (en) 2018-12-07 2022-08-16 Zebra Technologies Corporation Method and apparatus for navigational ray tracing
US11079240B2 (en) 2018-12-07 2021-08-03 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for adaptive particle filter localization
US11100303B2 (en) 2018-12-10 2021-08-24 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for auxiliary label detection and association
US11015938B2 (en) 2018-12-12 2021-05-25 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for navigational assistance
US10731970B2 (en) 2018-12-13 2020-08-04 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for support structure detection
CA3028708A1 (en) 2018-12-28 2020-06-28 Zih Corp. Method, system and apparatus for dynamic loop closure in mapping trajectories
US11341663B2 (en) 2019-06-03 2022-05-24 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for detecting support structure obstructions
US11151743B2 (en) 2019-06-03 2021-10-19 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for end of aisle detection
US11662739B2 (en) 2019-06-03 2023-05-30 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for adaptive ceiling-based localization
US11080566B2 (en) 2019-06-03 2021-08-03 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for gap detection in support structures with peg regions
US11200677B2 (en) 2019-06-03 2021-12-14 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for shelf edge detection
US11960286B2 (en) 2019-06-03 2024-04-16 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for dynamic task sequencing
US11402846B2 (en) 2019-06-03 2022-08-02 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for mitigating data capture light leakage
RU2719429C1 (ru) * 2019-06-13 2020-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Тест-объект для одновременной калибровки телевизионной и инфракрасной видеокамер с различными полями зрения
US10818034B1 (en) 2019-06-24 2020-10-27 Ford Global Technologies, Llc Concealed fiducial markers for vehicle camera calibration
CN110658503B (zh) * 2019-10-17 2022-03-01 北京百度网讯科技有限公司 用于修正雷达的测量角度的方法及装置
US11507103B2 (en) 2019-12-04 2022-11-22 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for localization-based historical obstacle handling
US11107238B2 (en) 2019-12-13 2021-08-31 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for detecting item facings
US11822333B2 (en) 2020-03-30 2023-11-21 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for data capture illumination control
CN111652944A (zh) * 2020-06-03 2020-09-11 北京方程奇迹科技有限公司 一种标定相机光心的方法
CN111862231B (zh) * 2020-06-15 2024-04-12 南方科技大学 一种相机标定方法、车道偏离预警方法及系统
CN111696160B (zh) * 2020-06-22 2023-08-18 江苏中天安驰科技有限公司 车载摄像头自动标定方法、设备及可读存储介质
US11450024B2 (en) 2020-07-17 2022-09-20 Zebra Technologies Corporation Mixed depth object detection
US11593915B2 (en) 2020-10-21 2023-02-28 Zebra Technologies Corporation Parallax-tolerant panoramic image generation
US11392891B2 (en) 2020-11-03 2022-07-19 Zebra Technologies Corporation Item placement detection and optimization in material handling systems
US11847832B2 (en) 2020-11-11 2023-12-19 Zebra Technologies Corporation Object classification for autonomous navigation systems
US11954882B2 (en) 2021-06-17 2024-04-09 Zebra Technologies Corporation Feature-based georegistration for mobile computing devices
CN114565681B (zh) * 2022-03-01 2022-11-22 禾多科技（北京）有限公司 一种相机标定方法、装置、设备、介质及产品
CN114777744B (zh) * 2022-04-25 2024-03-08 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 一种古生物领域的地质测量方法、装置及电子设备
CN114619487B (zh) * 2022-04-27 2023-08-18 杭州翼菲机器人智能制造有限公司 并联机器人的零点标定方法
US12094172B2 (en) 2022-12-22 2024-09-17 Industrial Technology Research Institute Camera calibration method and camera calibration system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2199150C2 (ru) * 2001-02-02 2003-02-20 Курский государственный технический университет Устройство калибровки оптикоэлектронной системы
JP2008209354A (ja) * 2007-02-28 2008-09-11 Toyota Motor Corp キャリブレーション方法及び装置、並びに自動検知装置
US20100201814A1 (en) * 2009-02-06 2010-08-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Camera auto-calibration by horizon estimation
US20100245576A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Calibrating apparatus for on-board camera of vehicle
US20100253784A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-07 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Calibration method and apparatus for automotive camera system, and method and ecu for determining angular misalignments of automotive camera system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100567886C (zh) * 2007-01-15 2009-12-09 中国北方车辆研究所 一种三点定标测量方法
CN101726318B (zh) * 2009-11-04 2011-06-15 北京控制工程研究所 一种月球车双目视觉导航系统标定方法
CN102136140B (zh) * 2010-12-24 2012-07-18 东南大学 一种基于矩形图样的视频图像距离检测方法
CN102902884A (zh) * 2012-09-24 2013-01-30 天津市亚安科技股份有限公司 云台摄像机自动定位角度计算方法
JP6009894B2 (ja) 2012-10-02 2016-10-19 株式会社デンソー キャリブレーション方法、及びキャリブレーション装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2199150C2 (ru) * 2001-02-02 2003-02-20 Курский государственный технический университет Устройство калибровки оптикоэлектронной системы
JP2008209354A (ja) * 2007-02-28 2008-09-11 Toyota Motor Corp キャリブレーション方法及び装置、並びに自動検知装置
US20100201814A1 (en) * 2009-02-06 2010-08-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Camera auto-calibration by horizon estimation
US20100245576A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Calibrating apparatus for on-board camera of vehicle
US20100253784A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-07 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Calibration method and apparatus for automotive camera system, and method and ecu for determining angular misalignments of automotive camera system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780717C1 (ru) * 2021-08-06 2022-09-29 Общество с ограниченной ответственностью «ЭвоКарго» Способ калибровки внешних параметров видеокамер
WO2023014246A1 (ru) * 2021-08-06 2023-02-09 Общество с ограниченной ответственностью "ЭвоКарго" Способ калибровки внешних параметров видеокамер

Also Published As

Publication number Publication date
US20150279035A1 (en) 2015-10-01
RU2015110577A3 (ru) 2018-05-16
CN104952062A (zh) 2015-09-30
DE102015103877A1 (de) 2015-10-01
MX351805B (es) 2017-10-27
CN104952062B (zh) 2019-06-11
MX2015003775A (es) 2015-10-14
RU2015110577A (ru) 2016-10-20
US9953420B2 (en) 2018-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2662411C2 (ru) Способ калибровки камеры
JP6753527B2 (ja) 地図データ補正方法および装置
US11340071B2 (en) Calibration system and calibration apparatus
EP2657920B1 (en) Driving assist device
US9126595B2 (en) Apparatus and method for calculating inter-vehicle distance
JP6201148B2 (ja) キャリブレーション装置、キャリブレーション方法、キャリブレーション機能を備えた移動体搭載用カメラ及びプログラム
US9794543B2 (en) Information processing apparatus, image capturing apparatus, control system applicable to moveable apparatus, information processing method, and storage medium of program of method
JP6616257B2 (ja) 位置推定装置
US20130173232A1 (en) Method for determining the course of the road for a motor vehicle
CN107449443A (zh) 雷达高度计的完整性监视
CN111507130B (zh) 车道级定位方法及系统、计算机设备、车辆、存储介质
KR101915363B1 (ko) Gps 음영 지역에서 차량을 측위하는 장치 및 그 방법
JP6776202B2 (ja) 車載カメラのキャリブレーション装置及び方法
JP6806891B2 (ja) 情報処理装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
US20140244169A1 (en) Verfahren zum Bestimmen von Lagedaten eines Fahrzeuges
JP7025293B2 (ja) 自車位置推定装置
JP6834401B2 (ja) 自己位置推定方法及び自己位置推定装置
US20220414920A1 (en) Object recognition device and object recognition method
US11215459B2 (en) Object recognition device, object recognition method and program
US20220365193A1 (en) Method for estimating correction angles in a radar sensor for motor vehicles
JP2023126399A (ja) 測定装置、測定方法およびプログラム
JP2014215231A (ja) 自車両位置検出装置
JP6604052B2 (ja) 走路境界推定装置及び走路境界推定方法
WO2020021596A1 (ja) 車両位置推定装置および車両位置推定方法
JP2018120303A (ja) 物体検出装置