述设置摄像头的姿势(以下称为‘第二计算’)的步骤。
[0037]另外，所述单应矩阵可以是使所述第二计算算出的摄像头的姿势(以下称为‘第一姿势’)旋转至所述第一计算算出的摄像头的姿势(以下简称‘第二姿势’)的影像信息。
[0038]所述单应矩阵的用途是补正因所述设置摄像头的当前物理角度发生偏移而错误拍摄的后方影像。进一步来讲，假设实际世界的三维坐标的Z轴值为O的情况下成为具有XY坐标的二维平面，该二维平面可以是摄像头拍摄的二维影像。可以从二维影像找出特征点以变更成从其他角度观察，这就叫单应性(Homography)。
[0039]另外，所述第一姿势及第二姿势可包括从所述图案基准坐标系获取的摄像头的位置(X，Y，Z坐标)及角度(Roll，Pitch, Yaw) ο即，所述第一姿势及第二姿势表示包括所述设置摄像头拍摄后方影像所需的全方位角度的姿势。
[0040]优选的是，通过计算所述第一姿势及第二姿势得知在所述组装线装配摄像头相对于所述按设计基准装配摄像头发生设定角度以上的误差时不执行所述影像补正步骤S40。其原因在于所述设置摄像头相对于所述按设计基准装配摄像头发生设定角度以上误差的情况下，利用所述单应矩阵补正后反而可能会造成后方影像的画质下降，或可能会被处理成给驾驶员带来异质性的畸变的影像。如上程度的画质下降及异质性可能会让驾驶员发生安全事故。此时相比于执行所述影像补正步骤S40，更为优选的是通过预定的警报方式向所述用户发出警报(警报步骤S50)，使用户不依赖所述设置摄像头显示的影像，而是直接用眼睛观察并完成后方驻车。
[0041]驾驶员在发出警报的所述警报步骤S50收到预定警报时，尝试重新安装所述摄像头为宜，当然也可以忽略显示的所述影像以确保更加安全地进行后方驻车。
[0042]其中，可以将所述设定角度设定成以所述图案基准坐标系为基准全方位不超过五度。
[0043]另外，可利用所述设置摄像头的角度信息与所述组装线装配摄像头的角度信息之差求出向所述正常设置摄像头的角度方向旋转的矩阵R，以此获取所述单应矩阵。
[0044]进一步来讲，以下数学式是利用单应矩阵补正影像的数学式。
[0045][数学式]P'=KRK1P
[0046]其中，P表示组装线装配摄像头的影像坐标，P’表示按设计基准装配摄像头的影像坐标，K表示摄像头的内参数，KRK表示单应矩阵，是如上述说明的矩阵R且是3X3矩阵。
[0047]尤其，如本发明只有一台静态(stat1nary)后方摄像头的情况下无法求出三维坐标，而上述能够准确获得根据摄像头规格的内参数的情况下，能够通过上述数学式获取单应矩阵。
[0048]进一步来讲，虽然所述数学式不是正确的三维信息，但假设后方摄像头看到的视野(Field of View)为平面(称为‘接地平面’)时，可以有推定从图像检测的对象的接地平面上的坐标的方法。只要图像平面(image plane)与接地平面(ground plane)之间具有投影变换(projective transformat1n)即可实现该方法。上述单应矩阵称为‘平面对平面单应矩阵(plane to plane homography) ’。
[0049]一般的求出单应矩阵的方法是直接线性转换(Direct Linear Transformat1n ；以下简称‘DLT’ )算法(algorithm)。两个平面之间存在四个以上对应点对(pairs)时能够通过DLT方法求出单应矩阵。
[0050]根据本发明的车辆用后方摄像头的影像补正方法的一个优选实施例，不仅能够准确获取摄像头规格所对应内参数，并且能够准确获知所述图案基准坐标系，因此DLT方法非常有效，能够通过上述简单数学式，利用单应矩阵简单明了地补正影像。
[0051]并且，根据如上构成的本发明车辆用后方摄像头的影像补正方法，所述设置摄像头的偏移量不超过设定角度且在该状态拍摄影像的情况下，对此进行补正并显示给驾驶员，因此驾驶员能够通过更为准确的后方影像安全地进行后方驻车，并且无需再安装物理旋转所述设置摄像头以进行补正的其他促动器，因此能够进一步提高用户便利性。
[0052]以上参照【附图说明】了本发明车辆用后方摄像头的影像补正方法的一个优选实施例。但本发明的实施例并不限定于上述一个优选实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可以进行多种变形并在相同范围内实施。因此，本发明的真正保护范围为技术方案所记载的内容。
【主权项】
1.一种车辆用后方摄像头的影像补正方法，其特征在于，包括: 通过后方摄像头的内参数及几何信息检测预定图案的图案检测步骤； 通过所述图案检测步骤检测的所述预定图案，基于图案基准坐标系推定设置摄像头的姿势的步骤，其中，所述设置摄像头是设置于当前车辆的后方摄像头； 根据所述推定设置摄像头的姿势的步骤确认的所述设置摄像头的误差角度，求出对应的单应矩阵的单应矩阵获取步骤；以及 利用所述单应矩阵获取的步骤求出的所述单应矩阵，以按设计基准装配的摄像头的姿势为基准补正所述设置摄像头拍摄的影像的影像补正步骤。2.根据权利要求1所述的车辆用后方摄像头的影像补正方法，其特征在于: 所述推定设置摄像头的姿势的步骤具体是进行第一计算及第二计算，其中，所述第一计算是基于所述图案基准坐标系计算所述设置摄像头的姿势，所述图案基准坐标系是以所述按设计基准装配的摄像头的姿势为基准的，所述第二计算是利用在组装线装配的摄像头检测的图案计算所述设置摄像头的姿势。3.根据权利要求2所述的车辆用后方摄像头的影像补正方法，其特征在于: 所述单应矩阵是使第一姿势旋转至第二姿势的影像信息，其中，所述第一姿势是通过所述第二计算算出的摄像头的姿势，所述第二姿势是通过所述第一计算算出的摄像头的姿势。4.根据权利要求3所述的车辆用后方摄像头的影像补正方法，其特征在于: 所述第一姿势及第二姿势包括从所述图案基准坐标系获取的摄像头的位置及角度，其中所述位置包括X，Y, Z坐标，所述角度包括辊角、俯仰角、偏航角。5.根据权利要求2所述的车辆用后方摄像头的影像补正方法，其特征在于，还包括: 警报步骤，是所述组装线装配的摄像头相对于所述按设计基准装配的摄像头发生设定角度以上误差时不执行所述影像补正步骤，而是向用户发出警报。6.根据权利要求5所述的车辆用后方摄像头的影像补正方法，其特征在于: 所述设定角度设定成以所述图案基准坐标系为基准全方位不超过五度。7.根据权利要求2所述的车辆用后方摄像头的影像补正方法，其特征在于: 所述单应矩阵是通过利用所述设置摄像头的角度信息与所述组装线装配的摄像头的角度信息之差求出用于向正常设置的所述摄像头的角度方向旋转的矩阵的方式获取的。
【专利摘要】本发明提供一种车辆用后方摄像头的影像补正方法，包括：图案检测步骤，通过后方摄像头的内参数及几何信息检测预定图案；摄像头姿势推定步骤，通过所述图案检测步骤检测的所述预定图案，基于图案基准坐标系推定设置于当前车辆的所述后方摄像头(以下简称‘设置摄像头’)的姿势；单应矩阵获取步骤，根据所述摄像头姿势推定步骤确认的所述设置摄像头的误差角度求出对应的单应矩阵；以及影像补正步骤，利用所述单应矩阵获取步骤求出的所述单应矩阵，以按设计基准装配的摄像头的姿势为基准补正所述设置摄像头拍摄的影像，能够提高产品可靠性及驾驶员便利性。
【IPC分类】H04N17/00, H04N5/217
【公开号】CN105578176
【申请号】CN201510672613
【发明人】李性洙
【申请人】现代摩比斯株式会社
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年10月16日
【公告号】DE102015117745A1, US20160121806