一种车载摄像头自动匹配标定方法

文档序号:8488382阅读:1089来源:国知局
一种车载摄像头自动匹配标定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及整车摄像头在线视场中心识别技术,特别是一种车载摄像头自动匹配 标定方法。
【背景技术】
[0002] 从摄像头本身来看,安装在同一位置的不同摄像头的视场不能完全重合,产生该 问题的原因是镜头光学中心和传感器的光学中心不在同一直线上。
[0003] 并且在实现车辅线显示过程中,芯片将该预载车辅线图片一直处于输出图像的中 间位置。如果摄像头的视场中心与整车的纵向轴线不一致,则车辅线图片的中心不能和车 尾影像中心重合,车辅线就会出现偏移使得所以预先标定好的车辅线轨迹不具有可参考性 以及满足产品的通用性。若要不解决此问题,可能会带来安全问题。
[0004] 通过对产品分析和产线安装过程观察可知,此种现象二个方面产生:1是摄像头 的光学镜头中心与CMOS感光芯片装配时对位不准造成的;2是摄像头产品安装在整车过程 中,由于车体钣金误差和摄像头安装误差产生的。如果在摄像头安装在整车之后对摄像头 实施整车视场匹配,利用传感器Sensor芯片内部带有光学中心校正功能,可通过软件配置 其部寄存器数值进行校正,改变传感器Sensor的光学中心位置,达到与摄像头视场中心与 车尾影像中心重合的目的。在此基础上叠加的车辅线位于显示屏的中心对称位置,使得车 尾二边安全距离对称。这样车辅线对驾驶着具有较高的安全性,这种可视倒车系统符合人 们的驾驶习惯而具有较高的参考性。

【发明内容】

[0005] 本发明提供了一种车载摄像头自动匹配标定方法,其包括以下步骤:
[0006] S1 :建立用于表示客观世界绝对三位坐标的世界坐标系、以摄像机作为原点的摄 像机坐标系以及图像坐标系,所述图像坐标系分为图像物理坐标系和图像像素坐标系,其 中以光轴和成像面交点作为原点的是图像物理坐标系,以成像面做上角的像素点为坐标原 点是图像像素坐标系;
[0007] S2 :在车辆经过的车道后方中轴线两边对称位置的地面上分别设置一个水平视角 光学定位标识,同时在车辆后端车道轴线的上方设置一个俯仰角光学定位标识;确定上述 各点在世界坐标系中的位置坐标;
[0008] S3:根据上述场地的中轴线上,在位于车辆尾端区域安装一只标准摄像头,调节 所述标准摄像头使其视场中心与车辆轴线一致,俯角与仰角不超过自身视场的最大纵向角 度;使用标定校对控制器截取所述标准摄像头的影像信号,找到世界坐标系中的标识点坐 标在图像坐标系中对应的点,并将图像坐标系中的标识点作为标准点存储在专用的所述标 定校对控制器中;
[0009] S4:待测车辆上线,安装在车辆后方的待标定车载摄像头摄取车辆后方包括三个 光学定位标识在内的影像信号;
[0010] S5:使用标定校对控制器截取所述待标定车载摄像头的影像信号,提取影像中的 三个光学定位标识点在图像坐标系中对应的坐标点,获取的坐标点为测试点,并将所述测 试点坐标数据暂存在标定校对控制器中;
[0011] S6:在所述标定校对控制器中,将获取的所述测试点坐标与标准点坐标比较,获取 所述测试点坐标相对于所述标准点坐标在水平方向与竖直方向上的偏移值;
[0012] S7:根据所述偏移值获取所述待标定摄像头的校正参数,根据所述校正参数调整 所述待标定车载摄像头的光学中心位置,使所述待标定车载摄像头的视场中心、俯仰角分 别与所述标准摄像头保持一致。
[0013] 较佳地,获取所述校正参数的过程为:
[0014] 摄像头的分辨率m*n的数值固定,设水平标识点的图像在图像坐标系中的均值为 0当m/2时,根据偏移方向,调节个像素的偏移量,即可实现水平方向的偏移,获得所述待 标定摄像头在水平方向上的校正参数;使用同样的方法获取所述待标定摄像头在竖直方向 上的校正参数。
[0015] 较佳地,调节所述光学中心位置的过程为:
[0016] 将专用标定校对控制器中计算的校正的参数值回传至摄像头的传感器芯片,利用 内部带有光学中心及畸变校正功能,配置其内部寄存器改变传感器的光学中心位置。
[0017] 本发明具有以下有益效果:
[0018] 通过本发明匹配标定的车载摄像头,不论摄像头是否安装在车尾的中心,车后影 像的水平视角中心都会位于自动显示影像的中央,达到视场中心和车辆轴线一致,在此参 数基础上标注的静态车辅线和动态车辅线位于车后影像的中央对称的位置,车辅线的二边 安全距离外留有大致等宽的影像,这种摄像头的影像满足驾驶者倒车时的观察需求,具备 了较高的可参考性和安全性。
[0019] 当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【附图说明】
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的 附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领 域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附 图。
[0021] 图1为本发明实施例提供的车载摄像头自动匹配标定方法流程示意图。
[0022] 图2为本发明实施例提供的车载摄像头自动匹配标定方法坐标系示意图。
【具体实施方式】
[0023] 如图1所示,本发明实施例提供了一种车载摄像头自动匹配标定方法,其包括以 下步骤:
[0024] S1 :建立用于表示客观世界绝对三位坐标的世界坐标系、以摄像机作为原点的摄 像机坐标系以及图像坐标系,所述图像坐标系分为图像物理坐标系和图像像素坐标系,其 中以光轴和成像面交点作为原点的是图像物理坐标系,以成像面做上角的像素点为坐标原 点是图像像素坐标系;
[0025]如图2所示,x。y。平面平行于xy或者uv平面。
[0026] B、摄像头成像模型
[0027] 成像模型分为线成像性模型和非线性成像模型,在本系统中使用的镜头为广角镜 头,同时,本系统的的精度较高,在实际标定中要考虑摄像头成像畸变引入的误差,建立非 线性成像模型。
[0028] B-1线性模型
[0029] 线性模型通常指的是小孔成像模型,设空间点P(X,Y,Z)在摄像机坐标系中的坐 标为O^y。,%),在图像上的投影坐标为P'其平面坐标为(x,y),对应的图像坐标系坐标为 (u,v)摄像机焦距为f,可得到图像坐标系与世界坐标系的关系为:
【主权项】
1. 一种车载摄像头自动匹配标定方法,其特征在于,包括以下步骤: 51 :建立用于表示客观世界绝对三位坐标的世界坐标系、以摄像机作为原点的摄像机 坐标系以及图像坐标系,所述图像坐标系分为图像物理坐标系和图像像素坐标系,其中以 光轴和成像面交点作为原点的是图像物理坐标系,以成像面做上角的像素点为坐标原点是 图像像素坐标系; 52 :在车辆经过的车道后方中轴线两边对称位置的地面上分别设置一个水平视角光学 定位标识,同时在车辆后端车道轴线的上方设置一个俯仰角光学定位标识;确定上述各点 在世界坐标系中的位置坐标; 53 :根据上述场地的中轴线上,在位于车辆尾端区域安装一只标准摄像头,调节所述标 准摄像头使其视场中心与车辆轴线一致,俯角与仰角不超过自身视场的最大纵向角度;使 用标定校对控制器截取所述标准摄像头的影像信号,找到世界坐标系中的标识点坐标在图 像坐标系中对应的点,并将图像坐标系中的标识点作为标准点存储在专用的所述标定校对 控制器中; S4:待测车辆上线,安装在车辆后方的待标定车载摄像头摄取车辆后方包括三个光学 定位标识在内的影像信号; 55 :使用标定校对控制器截取所述待标定车载摄像头的影像信号,提取影像中的三个 光学定位标识点在图像坐标系中对应的坐标点,获取的坐标点为测试点,并将所述测试点 坐标数据暂存在标定校对控制器中; 56 :在所述标定校对控制器中,将获取的所述测试点坐标与标准点坐标比较,获取所述 测试点坐标相对于所述标准点坐标在水平方向与竖直方向上的偏移值; 57 :根据所述偏移值获取所述待标定摄像头的校正参数,根据所述校正参数调整所述 待标定车载摄像头的光学中心位置,使所述待标定车载摄像头的视场中心、俯仰角分别与 所述标准摄像头保持一致。
2. 如权利要求1所述的车载摄像头自动匹配标定方法,其特征在于,获取所述校正参 数的过程为: 摄像头的分辨率m*n的数值固定,设水平标识点的图像在图像坐标系中的均值为(AuJW)当鈿#m/2时,根据偏移方向,调节|Aa-1?/2|个像素的偏移量,即可实现水平方 向的偏移,获得所述待标定摄像头在水平方向上的校正参数;使用同样的方法获取所述待 标定摄像头在竖直方向上的校正参数。
3. 如权利要求1所述的车载摄像头自动匹配标定方法,其特征在于,调节所述光学中 心位置的过程为: 将专用标定校对控制器中计算的校正的参数值回传至摄像头的传感器芯片,利用内部 带有光学中心及畸变校正功能,配置其内部寄存器改变传感器的光学中心位置。
【专利摘要】本发明提供了一种车载摄像头自动匹配标定方法,其包括以下步骤:建立世界坐标系、摄像机坐标系以及图像坐标系;确定各定位标识点在世界坐标系中的位置坐标;车辆尾端区域安装标准摄像头,使用标定校对控制器截取所述标准摄像头的影像信号,找到世界坐标系中的标识点坐标在图像坐标系中对应的点;待标定车载摄像头摄取车辆后方包括三个光学定位标识在内的影像信号;提取其中三个光学定位标识点在图像坐标系中对应的坐标点作为测试点;获取测试点相对于所述标准点坐标在水平与竖直方向上的偏移值获得校正参数,根据校正参数调整待标定车载摄像头使其视场中心、俯仰角分别与标准摄像头保持一致。通过本发明匹配标定的车载摄像头,车后影像的水平视角中心始终会位于自动显示影像的中央,达到视场中心和车辆轴线一致。
【IPC分类】G06T7-00
【公开号】CN104809718
【申请号】CN201410783779
【发明人】许永华, 曹丽松, 佟泊萱, 张雪梅
【申请人】合肥晟泰克汽车电子有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月17日
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1