一种环视系统的工厂下线标定装置的制作方法

本发明涉及一种工厂下线标定装置，尤其是涉及一种环视系统的工厂下线标定装置。

背景技术：

随着汽车保有量的增加，交通环境的日益复杂，安全泊车已成为驾驶员的一个难题。为了降低泊车过程中潜在的安全风险，各种辅助泊车系统应运而生，如后视倒车摄像头、倒车雷达等系统，这些系统在一定程度上减轻驾驶员泊车负担，但是仍然存在不直观以及不能完全消除盲区的缺陷。360度环视系统通过多个摄像头覆盖车身四周360度的区域实现消除视觉盲区，同时360度环视系统将车身四周图像无缝拼接成一幅俯视画面呈现给驾驶员，因此表现更加直观。

由于同款车型会存在装配偏差以及车身四周摄像头安装时会存在安装偏差，如果采用一组固定参数进行360度环视系统图像拼接，那么这些偏差会影响图像拼接效果，因此必须进行下线标定来消除这些偏差的影响。传统标定方案存在如下问题：(1)标定图案复杂且较难现场布置；(2)需要较大的标定场地；(3)对标定环境要求较高。而实际工厂的下线标定能提供的标定厂地较小，现场环境复杂，并且多条标定产线同时进行，这些因素都限制了传统标定方案的使用。

申请公布号为CN 104276102 A的中国专利公开了一种基于车辆位置检测的环视系统标定装置，包括标定板、标定板控制器、车辆CAN总线和环视系统控制器，所述的标定板上设有位置传感器，该位置传感器与标定板控制器连接，标定板控制器通过车辆CAN总线与环视系统控制器连接；当车辆驶至标定板上后，定板上的位置传感器将车辆的位置信息发给标定板控制器，标定板控制器将车辆的位置信息发送给环视系统控制器，该环视系统控制器结合车辆的位置信息对车辆进行标定。然而该装置成本昂贵，后期需要定期对位置传感器进行维护。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种标定空间小、标定精度高、抗干扰强的环视系统的工厂下线标定装置及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种环视系统的工厂下线标定装置，其特征在于，该装置包括标定台位、摄像头和计算模块，所述的标定台位包括标定板、标定区域、边挡板和车辆停放位置区，所述的标定板包含多个，标定板和车辆停放位置区位于标定区域内，所述的边挡板竖立在标定区域两侧，用于阻挡周围环境，所述的摄像头7安装在车身上，汽车进入车辆停放位置区后，计算模块对摄像头7将拍摄到的图像进行处理，完成标定。

沿所述的边挡板与标定区域的交界处的内侧设有白色覆盖物，用以遮挡边挡板与标定区域交界线。

该装置还包括黑色边缘带，所述的黑色边缘带位于标定区域和边挡板形成的整体的外沿，用以区分标定区域和周围环境。

所述的标定板设有四个，分别位于同一矩形的四个角的位置上。

所述的标定区域为白色矩形。

所述的标定板为黑色矩形。

所述的计算模块包括依次连接的视频采集子模块、标定算法子模块和数据保存子模块，所述的视频采集子模块与摄像头连接。

所述的摄像头包括分别安装在汽车车身四周的四个鱼眼摄像头。

所述的标定算法子模块包括依次连接的标定区域提取单元、标定板角点提取单元和标定数据生成单元。

所述的边挡板上设有标定图案，可用于汽车后视摄像头的标定。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)标定场地大大减小：在设计标定台位时，由于采用两块边挡板，将来自外界的大多数干扰阻挡，大大缩小了标定时所需的场地尺寸，且保证标定算法在标定环境不理想的情况下，仍然能够达到100％的通过率。

(2)抗干扰能力更强：结合边挡板和黑色边缘带，明显区分标定区域和周围环境；沿边挡板与标定区域的交界处的内侧设有白色覆盖物，用以遮挡边挡板与标定区域交界线，防止交界线颜色与标定区域不一样造成的干扰，使计算更加快速，标定结果准确。

(3)有很强的可扩展性：在本发明的标定平台上，可以很方便的在边挡板上加入其他标定图案，供其他车载产品标定使用，如后视摄像头(RVC)的标定。

(4)更高的标定成功率和标定精度：在本发明中，由于四个黑色标定板相距较远，所以图像中标定板的角点之间不存在相互干扰，因此角点检测的成功率更高，并且提取的角点精度也更高，从而保证了更高的标定成功率和标定精度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明边挡板与白色覆盖物位置关系图；

图3为本发明计算模块组成结构图；

附图标记：1为标定板，2为标定区域，3为边挡板，4为黑色边缘带，5为车辆停放位置区，6为白色覆盖物，7为摄像头，8为计算模块，9为视频采集子模块，10为标定算法子模块，11为数据保存子模块，101为标定区域提取单元，102为标定板角点提取单元，103为标定数据生成单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示的一种环视系统的工厂下线标定装置，该装置包括标定台位、摄像头7和计算模块8，标定台位包括标定板1、白色矩形标定区域2、边挡板3、黑色边缘带4和车辆停放位置区5。

其中，标定板1包括四个黑色矩形标定板，分别平铺在标定区域2的四个角位置；车辆停放位置区5位于标定区域2中心位置；边挡板3竖立在标定区域2左右两侧，用于阻挡周围环境，防止环境干扰，由此大大缩小了标定时所需的场地尺寸，且保证标定算法在标定环境不理想的情况下，仍然能够达到100％的通过率；黑色边缘带位于标定区域2和边挡板3形成的整体的外沿，用以明显区分标定区域2和周围环境，使后续计算更加快速，标定结果准确。如图2所示，沿边挡板3与标定区域2的交界处的内侧设有白色覆盖物6，用以遮挡边挡板3与标定区域2交界 线，防止交界线颜色与标定区域不一样造成的干扰。边挡板3上还可以设置标定图案，供其他车载产品标定使用，如后视摄像头(RVC)的标定。摄像头包括分别安装在汽车车身四周的四个鱼眼摄像头，用于对车身四周进行拍摄，拍摄到的图像进行处理后拼接形成环视图。

在本发明中，由于四个黑色标定板1相距较远，所以图像中标定板1的角点之间不存在相互干扰，因此角点检测的成功率更高，并且提取的角点精度也更高，从而保证了更高的标定成功率和标定精度。

如图3所示，计算模块8包括依次连接的视频采集子模块9、标定算法子模块10和数据保存子模块11，标定算法子模块10包括依次连接的标定区域提取单元101、标定板角点提取单元102和标定数据生成单元103。

连接方式是：第一步搭建标定台位，将车辆驶入标定台位中的车辆停放位置区5，第二步由车身上的鱼眼摄像头采集视频信号连接到视频采集子模块9，再依次连接到标定算法子模块10中的标定区域提取单元101、标定板角点提取单元102、标定数据生成单元103，最后连接到标定数据保存子模块11。

工作原理如下：标定台位，安装于工厂产线，车辆在进行环视标定前，先驶进标定台位上的指定位置，四个鱼眼摄像头安装于车身四周，用于对车身四周进行环境的实时捕获，其视频信号将被视频采集子模块采集9，并通过标定算法子模块10进行标定。其中，标定区域提取单元101采用OSTU图像分割算法，将输入的视频帧进行分割，然后根据白色标定区域的先验位置信息，设计一个区域滤波算法，通过区域滤波算法滤去一些干扰，最终定位出白色标定区域；标定板角点检测单元102实现白色标定区域上的黑色标定板的图像角点提取，当白色标定区域提取出来后，在白色标定区域上会有一些黑色区域，而其中有两个黑色区域为黑色标定板在图像中的位置，这两个黑色区域的角点即为标定板的图像角点。在提取出白色标定区域上的黑色区域后，通过标定板在图像中的区域大小及形状先验信息进行滤波，可以滤除大部分干扰区域，同时采用最优匹配原则找出属于黑色标定板的黑色区域，由于黑色标定板在图像中的区域轮廓是凸四边形，因此在进行角点定位时，采用了凸四边形逼近算法，四个角点一定是位于凸四边形变化的峰值上；在提取出标定板在图像中的角点后，标定数据生成单元103根据标定板的世界坐标和图像坐标之间的关系，计算出单应性矩阵，然后依据单应性矩阵和鱼眼相机模型生成一组标定数据。最后，标定数据保存子模块11将生成的标定数据保存到数据库中，为环 视系统进行实时拼接时所用。