一种全景标定方法以及系统与流程

本发明涉及全景泊车领域，特别涉及一种全景标定方法以及系统。

背景技术：

目前，各种高新技术飞速发展，并不断渗透到各个行业，包括汽车行业。高新技术的发展，逐步促使高级驾驶员辅助系统（ADAS： Advanced Driver Assistant System）的出现，使汽车的智能化水平越来越高。而全景环视泊车辅助系统是进一步实现高级驾驶辅助系统的先驱，先后出现在众多高端车系上。

全景环视泊车辅助系统由至少四个摄像头分别安装在车身的前后左右以采集车身四周的图像，经图像合成后在显示器端显示。为获得广阔的视角，目前全景环视泊车辅助系统大多采用鱼眼镜头。而鱼眼镜头摄入的图像存在一定的畸变，为调整这种畸变，需结合实车车身进行对应调整以还原实际场景图像，即全景环视泊车辅助系统的图像标定。

以采用四个摄像头的全景环视泊车辅助系统为例，目前采用的图像标定方法，大致如下：在印制了特定图形的场地上，分别对前后左右四个区域，即四个摄像头的图像，进行畸变校准。

首先，该种标定方法对于标定场地的平整度、光照度及标定过程中光线的变化、标定场抗反光的能力均有较高的要求，例如左右光照差异要小于10lux等，要求条件极为苛刻；

其次，因标定是对鱼眼镜头及图像进行矫正，故需在标定时需选择不同的参考点对镜头及图像进行矫正，一般会选择3-5点作为参考点。在标定的过程中，需依次选择参考点进行标定矫正。而通过人工或图像识别的方法进行标定时，由于受镜头分辨率、场地、光照及拍摄图像质量的影响，人工或图像识别的方法进行标定所需要的时间、错误率及失败率均极高。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种全景标定方法以及系统。

一种全景标定系统，包括：

多个标定块，按照特定顺序摆放于标定场地中；

无线通信模块，用于将所述标定块的实际位置信息发送到处理器模块；

图像处理模块，获取每个待标定摄像头所拍摄的图像并识别所述图像中标定块的图像位置信息；

处理器模块，用于建立所述实际位置信息和所述图像位置信息之间的映射关系；

标定模块，用于对建立标定块映射关系后的图像进行标定以及矫正。

进一步的，所述无线通信模块包括多个无线发射模块以及无线接收模块；每个所述无线发射模块具有唯一的身份识别码，分别设置在每个所述标定块上；所述无线接收模块用于接收所述无线发射模块发射的自身所在的位置信息。

进一步的，每个所述标定块储存有特定的实际位置信息；所述无线通信模块读取所述实际位置信息。

进一步的，每个所述全景摄像头均有至少3个标定块与之对应。

进一步的，所述无线通信模块为蓝牙通信模块、移动通信模块、WIFI通信模块以及红外通信模块中的一种。

另外，本发明还提供一种全景标定方法，包括：多个标定块、无线通信模块、图像处理模块、处理器模块以及标定模块，具体遮挡范围计算步骤如下：

S10. 将所述多个标定块按照特定位置排列摆放，并记录摆放的实际位置信息；

S20. 将所述无线通信模块将每个所述标定块的实际位置信息发送给所述处理器模块；

S30. 所述图像处理模块获取每个待标定摄像头所拍摄的图像并识别获得所述图像中标定块的图像位置信息；

S40. 所述处理器模块根据每个方向的图像中标定块的图像位置信息与标定块的实际位置信息建立对应映射关系；

S50. 所述标定模块根据所述映射关系对图像进行矫正以及摄像头标定。

进一步的，所述无线通信模块包括分别设置在所述每个标定块上的多个无线发射模块以及与所述处理器模块连接的无线接收模块；所述步骤S20中的包括如下子步骤：

S21. 所述无线发射模块读取对应标定块的实际位置信息，并发送至所述无线接收模块；

S22. 所述无线接收模块对所述无线发射模块进行编码，并归类接收到的实际位置信息；

进一步的，所述无线通信模块为蓝牙通信模块、移动通信模块、WIFI通信模块以及红外通信模块中的一种。

进一步的，每个所述无线发射模块向所述无线接收模块发送实际位置信息时，还向所述无线接收模块发送唯一身份码，所述无线接收模块根据所述唯一身份码辨别每个所述无线发射模块。

本发明一种全景标定方法以及系统，通过无线通信模块将标定块实际的位置信息与其在图像中的图像位置信息进行关联匹配，以实现标定，大大降低了对标定场地及标定布的要求。同时减少了人工识别时的错误率。

附图说明

图1为本发明的全景标定系统的系统架构图。

图2为本发明的全景标定方法的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。

本发明提供了一种全景标定方法以及系统，其中，标定场地中的标定块摆放位置与标准标定场地相同，其在待标定摄像头进入标定场地之前对所有标定块的实际位置信息进行确定并存储起来，最终系统通过自动识别实际位置信息以及图像位置信息来对图像中的标定块与实际标定块位置进行配对，方便接下来的系统标定以及镜头图像的矫正，大大降低人工识别的误识别率以及对环境光线的要求。

具体的如图1所示，该全景标定系统包括了处理器模块、多个标定块、无线通信模块、图像处理模块以及标定模块。其中，无线通信模块和图像处理模块分别从两个不同的途径来获取每个标定块的位置信息。无线通信模块获取的是标定块实际位置信息，而图像处理模块则获取标定块在被摄像头拍摄形成图片后的图像位置信息。最终处理器模块与无线通信模块以及图像处理模块连接，同时获取两种位置信息进行处理和匹配，获得实际位置信息和图像位置信息的映射关系，再交由标定模块进行标定和图像矫正，完成整个标定的过程。

从每个模块上看，处理器模块处理所有数据，主要用于建立所述实际位置信息和所述图像位置信息之间的映射关系；同时其也会协调包含图像处理模块、无线通信模块、及标定模块等功能模块之间的信息传递以及时序的问题。

在标定块方面，其按照特定顺序摆放于标定场地中，为了更加标定过程更加准确，全景摄像头中的每一个分摄像头均有3~5个标定块与之对应，即根据标定精度以及标定算法的不同，出现在每个图像中的标定块大概为3~5个。

而无线通信模块，其用于将所述标定块的实际位置信息发送到处理器模块。具体包括多个无线发射模块以及无线接收模块；每个所述无线发射模块具有唯一的身份识别码；无线接收模块其一部分是接收所述无线发射模块发射的自身所在的位置信息，另一部分与处理器模块连接，实现实际位置信息的传输。

在优选的实施例中，无线发射模块通常设置在与之对应的标定块上。另外，优选情况下，无线发射模块和无线接收模块可以但不仅限于采用蓝牙通信模块、移动通信模块、WIFI通信模块以及红外通信模块中的一种或多种，其中移动通信模块包括2G、3G以及4G通信模块。

作为一种改进，为了更加精确地获得每个标定块的实际位置信息，可以对每个无线发射模块设置一个唯一身份码ID1、ID2、ID3……，在与无线接收模块的发送数据的时候，无线接收模块与实际位置信息一并记录。

图像处理模块方面，其用于获取每个待标定摄像头所拍摄的图像并识别所述图像中标定块的图像位置信息。其首先获取每个角度的待标定摄像头所拍摄的图像，在对图像进行处理，从而识别出图像中每个标定块的相对位置，获得标定块的图像位置信息。由于图像中并不能进行精确的尺度判定，因此，图像位置信息均为相对位置信息。

标定模块，用于对建立标定块映射关系后的图像进行标定以及矫正。需要说明的是，在本发明中，由于对摄像头的标定以及图像的矫正方法并非本发明所解决的技术问题，本发明所解决的是替换现有技术中人工配对标定块的实际位置以及图像位置，在完成配对后，可以通过多种标定和图像矫正方案来对图像进行矫正，因此本实施例不进行赘述。

另外，本发明在基于上述的全景标定系统的基础上还提供一种全景标定方法。如图2所示。其具体包括如下步骤：

S10. 将多个标定块按照特定位置排列摆放，并记录摆放的实际位置信息。在此过程中可以将每个标定块进行编号，方便管理。

S20. 将无线通信模块将每个标定块的实际位置信息发送给处理器模块。其中包括两个子步骤：

S21. 无线发射模块读取对应标定块的实际位置信息LOC1、LOC2……LOCn，并发送至无线接收模块。

S22. 无线接收模块对无线发射模块进行编码No.1、No.2……No.n，并归类接收到的实际位置信息，使每个接收到的实际位置信息与无线发射模块的编码对应。

S30. 图像处理模块获取每个待标定摄像头所拍摄的图像并识别获得图像中标定块的图像位置信息。将每个图像位置信息进行编码LOCa、LOCb、LOCc……

S40. 处理器模块根据每个方向的图像中标定块的图像位置信息与标定块的实际位置信息建立对应映射关系。由于每个摄像头所拍摄到的标定块之间的相对位置顺序与实际的相对位置顺序相同，因此，也可根据实际位置信息的顺序与图像位置信息的顺序进行一一匹配，最终形成映射关系。

S50. 标定模块根据映射关系对图像进行矫正以及摄像头标定。在形成了映射关系后，标定模块可以选择多种矫正方法对图像进行校正和标定，最终将多个图片合成成为一个全景环视图。

需要说明的是，上述获取实际位置信息的过程与获取图像位置信息的过程为并列步骤，理论上并不存在先后顺序之分，因此本发明所采用的顺序是文字叙述方便，并不是作为一种限定。

另外，实际位置信息可以为相对于摄像头所在位置的二维坐标，同理的图像位置信息也可以为在图像中相对于摄像头所在位置的二维坐标。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。