一种用于AVM影像标定的设施系统及标定方法与流程

一种用于avm影像标定的设施系统及标定方法
技术领域
1.本技术涉及avm技术领域，具体涉及一种用于avm影像标定的设施系统及标定方法。


背景技术：

2.随着汽车普及，车身尺寸日益加大，导致车周存在视角盲区，驾驶员无法看清车身四周状况，存在安全风险。因此，对汽车辅助驾驶设备提出了越来越苛刻的驾驶要求，全景影像监控系统应运而生。
3.avm是通过多个(一般四个)超大广角鱼眼镜头拍摄图像，经过特殊算法对所拍摄图像进行畸变矫正以及拼接，形成物体周围的全景影像的系统，驾驶员可通过车辆多媒体屏幕观察汽车周围360
°
的实时全景融合图像，利用超宽视角和无缝拼接的实时图像信息可以解决视线盲区的问题，帮助驾驶员更为直观和更为安全地通过狭窄区域和停泊车辆。该系统多应用于车辆，实现无盲区行驶，全景泊车等功能，对安全驾驶有所帮助。
4.针对avm，整车下线前需对其安装在车身前、后、左、右四个位置的摄像头采集的图像进行精准拼接(即影像标定)，确保下线后实际环境影像能够完全实时同步和动态仿真地显示在车辆多媒体屏幕上。
5.现有技术方案一，是在白色干净地面上喷涂标定用的视觉图案，配合固定于地面上的车辆导向装置和车辆定位装置对车辆进行导向和定位。或者通过机械设备对车辆进行定位，该机械设备上活动安装或固定安装的铁质面板上喷涂标定用的视觉图案。车辆驶入预设位置后，avw通过其设置在车身前、后、左、右四个位置的摄像头采集视觉图案进行精准拼接，从而在整车下线前对avm进行校正。
6.采用地面上喷涂视觉图案进行影像标定时，地面图标相对于车身前端摄像头端面的距离固定，后端摄像头端面与地面图标的距离会随着车身长度增大而减小，极限情况下会因后端摄像头距离地面图标太远影响采集图像的清晰度，或因太近导致采集图像不全。因此在该标定场地下对车型的尺寸就有一定有要求，使用上具有局限性。
7.采用机械设备上安装视觉图案进行影像标定时，车轮导向和定位装置于车身左侧方向且单边固定于地面，当车身宽度处于极限状态，会导致右侧摄像头采集图像不全。采集的图像不清晰或图像不完整，会造成拼接的全景图像失真，影响avm显示效果。因此在该标定场地下对车型的尺寸就有一定有要求，使用上具有局限性。
8.现有技术方案二，是采用车辆对中方式进行影像标定，具体的，自动标定设施系统包括前轮气动对中装置、后轮自适应对中滚轮、涂有标定识别块的钢板、封闭式标定间、以及照明系统。车辆通过定位装置实现车辆的差异化定位，较好的解决车身宽度变化带来的适应性和图像对称性问题。但是仍然与现有技术方案一具有相同的缺陷，且车辆对中系统复杂，投资较高。


技术实现要素：

9.针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种用于avm影像标定的设施系统及标定方法，能够根据车辆车型引导车辆和激光成像装置到达指定位置，由激光成像装置向车辆四周投射标定图案，解决现有的标定场地对车型的限制问题。
10.为达到以上目的，采取的技术方案是：
11.本技术第一方面提供一种用于avm影像标定的设施系统，包括：
12.扫描装置，其用于对车型标识进行扫描得到车型数据；
13.控制装置，其用于根据车型数据处理得到引导信号；
14.第一引导装置，其用于根据引导信号将车辆引导至第一位置；
15.第二引导装置，其用于根据引导信号将激光成像系统引导至第二位置；
16.激光成像系统，其用于在到达第二位置后，向车辆四周指定位置投射四个地面图标。
17.一些实施例中，所述控制装置还用于根据车型数据处理得到图像采集信号；
18.avm在接收到图像采集信号后采集所述四个地面图标并合成测试图像。
19.一些实施例中，控制装置采用pc控制系统，pc控制系统内预存车型索引和相关联的坐标参数库；
20.pc控制系统根据车型数据检索车型索引得到索引信息，并根据索引信息从坐标参数库中获取第一位置和第二位置的相关信息；
21.引导信号包括第一位置和第二位置的相关信息。
22.一些实施例中，所述用于avm影像标定的设施系统还包括：
23.测试房间，该测试房间包括平整地面、指定高度的测试空间、以及照明装置。
24.一些实施例中，第一引导装置包括设置于平整地面的第一移动导轨、第一限位装置、以及第一牵引装置；
25.车辆进入测试房间后，根据引导信号，由第一牵引装置沿第一移动导轨将车辆牵引至第一位置，并由第一限位装置对车辆进行限位。
26.一些实施例中，第一移动导轨与车辆的左前轮和左后轮匹配；
27.第一牵引装置引导车辆的左前轮和左后轮沿第一导轨移动至第一位置，并由第一限位装置对左前轮进行限位。
28.一些实施例中，第二引导装置包括设置于测试空间内部上方的第二移动导轨、第二限位装置、以及第二牵引装置；
29.车辆进入测试房间后，根据引导信号，由第二引导装置沿第二移动导轨将激光成像系统牵引至第二位置，并由第二限位装置对激光成像系统进行限位。
30.一些实施例中，激光成像系统还用于通过远程通讯的方式更新内部预存的标定图案。
31.本技术第二方面提供一种用于avm影像标定的标定方法，包括：
32.对车辆的车型标识进行扫描得到车型数据；
33.根据车型数据处理得到引导信号；
34.根据引导信号将车辆引导至测试房间内的第一位置；
35.根据引导信号将激光成像系统引导至测试房间内的第二位置；
36.激光成像系统到达第二位置后，向车辆四周指定位置投射四个地面图标。
37.一些实施例中，测试房间包括平整地面、指定高度的测试空间、以及照明装置；
38.激光成像系统位于测试空间的内部上方。
39.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
40.相比于传统方案需要根据车身尺寸的大小和差异考虑建设不同的标定场地，本发明的技术方案可以通过空中激光成像系统解决地面上的地面图标的绘制和移动，可在一个标定场地实现多种规格车型的标定需求，节约工艺面积(每车型60
㎡
以上)和厂房投资，缩短生产准备周期。
附图说明
41.图1为本发明实施例中，用于avm影像标定的设施系统的结构示意图。
42.图2为本发明实施例中，车辆和第一引导装置的结构示意图。
43.图3为本发明实施例中，激光成像系统和第二引导装置的结构示意图。
44.图4为本发明实施例中，用于avm影像标定的标定方法的流程图。
具体实施方式
45.以下结合附图及实施例对本技术作进一步详细说明。
46.参见图1所示，本发明实施例提供一种用于avm影像标定的设施系统，包括扫描装置1、控制装置2、第一引导装置3、第二引导装置4、以及激光成像系统5，控制装置2连接并控制扫描装置1、第一引导装置3、第二引导装置4、以及激光成像系统5。
47.车辆6进入测试房间时，扫描装置1对车辆6的车型标识进行扫描得到车型数据，后续车辆6进入测试房间后，根据不同车型的车身尺寸差异可以调整投射在车身四周的地面图标距离车身四周的距离，从而使avm设置在车身四周的四个摄像头能够采集到足够清晰有效的视觉图案进行拼接，有效提高后续影像标定的结果准确度。
48.扫描装置1通过扫描得到车型数据后，将车型数据发送给控制装置2，控制装置2根据车型数据进行处理得到引导信号，后续车辆6进入测试房间后，根据该引导信号引导车辆6和激光成像系统5到达指定位置。车辆6进入测试房间后，第一引导装置3根据控制装置2发送的引导信号，引导车辆6到达指定的第一位置。车辆6进入测试房间后，第二引导装置4根据控制装置2发送的引导信号，引导激光成像系统5到达指定的第二位置。激光成像系统5到达第二位置后，向车辆6四周指定位置投射四个地面图标。
49.后续avm进行影像标定时，avm通过安装其安装在车身四周的四个摄像头采集这四个地面图标的视觉图案进行精准拼接，操作车辆6标定界面完成图像标定，确保下线后实际环境影像能够完全实时同步和动态仿真地显示在车辆6多媒体屏幕上。
50.在本实施例中，相比于传统方案需要根据车身尺寸的大小和差异考虑建设不同的标定场地，本发明的技术方案可以通过空中激光成像系统5解决地面上的地面图标的绘制和移动，可以根据不同的车型的不同车身尺寸，将车辆6和用于向地面投射地面图标的激光成像系统5引导至指定位置，可在一个标定场地实现多种规格车型的标定需求，节约工艺面积(每车型60
㎡
以上)和厂房投资，缩短生产准备周期。
51.优选的，所述扫描装置1采用扫描枪，扫描枪作为光学、机械、电子、软件应用等技
术紧密结合的高科技产品，是继键盘和鼠标之后的第三代主要的电脑输入设备。从最直接的图片、照片、胶片到各类图纸图形以及文稿资料都可以用扫描枪输入到计算机中，进而实现对这些图像信息的处理、管理、使用、存储或输出。因此，只要在车辆6进入测试房间时，在车身上或其他能够被扫描枪扫描到的位置上设置包含车型数据的扫描码即车型标识，就能通过扫描枪扫描得到车型数据。
52.汽车车型包括小型车、微型车、紧凑车型、中等车型、高级车型、豪华车型、三厢车型、cdv车型、mpv车型、suv等车型。每种车型都对应一车型数据。同一车型的不同车辆6只要尺寸有差异，那么不同车辆6的车型数据就不同，例如同一车型不同批次不同厂家的车辆6，可以根据批次信息和厂家信息配置包含相应车型数据的扫描码。
53.优选的，所述控制装置2还用于根据车型数据处理得到图像采集信号。avm在接收到图像采集信号后采集所述四个地面图标并合成测试图像。
54.具体的，控制装置2根据车型数据处理得到引导信号的同时还可以处理得到图像采集信号，根据引导信号将车辆6和激光成像系统5分别引导至第一位置和第二位置之后，激光成像系统5向车辆6四周的地面投射地面图标，根据图像采集信号awm采集所有地面图标的视觉图案以进行后续的图像拼接和比对校正。
55.优选的，控制装置2采用pc控制系统，pc控制系统内预存车型索引和相关联的坐标参数库。
56.pc控制系统根据车型数据检索车型索引得到索引信息，并根据索引信息从坐标参数库中获取第一位置和第二位置的相关信息。
57.引导信号包括第一位置和第二位置的相关信息。
58.具体的，针对不同车型的车身尺寸大小，在pc控制系统的坐标参数库中，可以每种车型的车辆6左前轮为坐标原点，构建地面坐标系并存储车辆6在地面坐标系统中的坐标信息，该坐标信息即为第一位置在地面坐标系的位置信息。
59.针对不同车型的车身尺寸大小，在pc控制系统的坐标参数库中，可以每种车型的车辆6的地面坐标系作为参照，空间空中坐标系并存储激光成像系统5在空中坐标系中的坐标信息，该坐标信息即为第二位置在控制坐标系的位置信息。
60.地面坐标系和空中坐标系可以具有相同的坐标原点，也可以具有不同的坐标原点，但是两者的x轴和y轴分别平行。地面坐标系和空中坐标系可以平行布置在两个水平层。
61.优选的，所述用于avm影像标定的设施系统还包括：
62.测试房间，该测试房间包括平整地面、指定高度的测试空间、以及照明装置。
63.具体的，测试房间是一个室内房间，室内整体背景颜色为白色(漆不反光白漆)或其他颜色(漆相应颜色的不反光漆)。测试房间需要保持清洁、无水渍、无油污，无外在光源影响。
64.测试房间的地面是平整地面。任何位置使用水平仪测量时，气泡均位于正中心，场地平整度会对avm自动校正结果产生影响，avm校正程序允许镜头安装误差(左右镜头需考虑后视镜的安装误差)为
±
2度，当镜头安装误差为0度时，允许场地垂直落差为
±
3cm，平整地面的总面积可为8m*11m，上述参数可根据实际需要调整。
65.进一步的，由于自动校正对光线要求较严格，测试房间内若有反光，将会影响自动校正精度，因此，测试房间须设置为暗室。测试房间的需求如下：四周及上方不可透光，若有
窗户，须布置窗帘，且窗帘不可透光。车辆6进出方向的窗帘设置感应式电动卷闸门，方便车辆6进出。场地上方光线均匀，使照射的场地不会造成阴影和部分光线过强。若生产车间的顶棚嵌有透光玻璃，会造成地面亮度不一致，那么校正场地须增加遮光顶棚。avm安装在车身上的四个摄像头不会被光线直射。
66.测试房间具有指定高度的测试空间。测试房间的高度要满足于不同尺寸的车辆6驶入测试房间后，根据车型数据调整空中激光成像系统5的位置后，空中激光成像系统5向地面投射的地面图标可以完整清晰的显示在车辆6四周的地面上，并且，avm设置在车身四周的四个摄像头能够采集到足够清晰有效的视觉图案进行拼接。
67.测试房间内安装有照明装置。为了保证avm自动校正的成功率，校正场地地面需要确保亮度均匀。光源高度约为3m～4m，位于车身两旁上方安置较佳。光源类型以白光为佳。灯光不直射摄像头。灯光不斜照地面，避免反光。上述参数可根据实际需要调整。
68.优选的，参照图2所示，第一引导装置3包括设置于平整地面的第一移动导轨7、第一限位装置(图中未示出)、以及第一牵引装置(图中未示出)。
69.车辆6进入测试房间后，根据引导信号，由第一牵引装置沿第一移动导轨7将车辆6牵引至第一位置，并由第一限位装置对车辆6进行限位。
70.具体的，车辆6通过第一引导装置3将左侧两个车轮导入第一移动导轨7，并通过第一限位装置将前轮卡位固定，使车辆6由左侧前后两轮的边线及前轮胎面与地面的切线点和平整地面形成准确定位。
71.第一位置可以固定也可以不固定，第一位置固定则将所有进入测试房间的车辆6都引导到相同的第一位置，第一位置不固定则将进入测试房间的车辆6引导到不同的第一位置。
72.优选的，第一移动导轨7与车辆6的左前轮和左后轮匹配。
73.第一牵引装置引导车辆6的左前轮和左后轮沿第一导轨移动至第一位置，并由第一限位装置对左前轮进行限位。
74.具体的，在测试房间的地面规定区域安装第一移动导轨7，第一移动导轨7以钢为材质，导轨宽度为轮胎宽度+20mm，导轨长度共用车型的最小车长(避免干扰自动校正)。第一移动导轨7只用于移动车辆6的单侧车轮，例如只引导左前轮和左后轮，在左前轮到位后，通过v型槽对其进行定位，以左前轮为地面坐标系的原点。上述参数可根据实际需要调整。
75.优选的，参照图3所示，第二引导装置4包括设置于测试空间内部上方的第二移动导轨8、第二限位装置(图中未示出)、以及第二牵引装置9。
76.车辆6进入测试房间后，根据引导信号，由第二引导装置4沿第二移动导轨8将激光成像系统5牵引至第二位置，并由第二限位装置对激光成像系统5进行限位。
77.具体的，控制装置2存储不同车型的摄像头空间坐标参数，控制激光成像系统5向地面投射四个地面图标，其第二移动导轨8、第二限位装置、以及第二牵引装置9根据对对应不同车型数据的摄像头空间坐标参数将激光成像系统5移动到第二位置，最终实现不同尺寸/规格车型的自适应标定，消除因车身尺寸变化导致前后左右摄像头采集图像清晰度差、失真、缺损的问题，提高avm标定系统对车辆6的适应性，减少传统标定方法需新建场地的厂房投资等。
78.第二牵引装置9可包括plc、伺服控制电机、以及位置传感器。
79.plc对位置信号、操作按钮和执行机构进行逻辑控制，并与控制装置2进行信息交互。伺服控制电机对激光成像系统5进行精确定位。激光成像系统5负责地面标定图案的绘制生成。
80.优选的，激光成像系统5还用于通过远程通讯的方式更新内部预存的标定图案。
81.具体的，针对进入测试房间的不同车辆6、不同的avm，激光成像系统5投射到地面上的标定图案可以相同也可以不同。可以通过在控制装置2中存储不同车型数据、不同avm对应的不同标定图案，当控制装置2接收到扫描装置1发送的车型数据后，向激光成像系统5发送指令，激光成像系统5根据指令向地面投射相应的标定图案。
82.激光成像系统5还可以通过远程通讯的方式和远程终端连接，或者和外部网络连接，从而实时更新内部预先存储的标定图案。
83.通过激光成像系统5投射不同的标定图案，可满足不同avm产品系统的差异化需求，在同一场地实现影像标定。
84.参见图4所示，本发明实施例提供一种用于avm影像标定的标定方法，包括：
85.步骤s1、对车辆6的车型标识进行扫描得到车型数据。
86.步骤s2、根据车型数据处理得到引导信号。
87.步骤s3、根据引导信号将车辆6引导至测试房间内的第一位置。
88.步骤s4、根据引导信号将激光成像系统5引导至测试房间内的第二位置。
89.步骤s5、激光成像系统5到达第二位置后，向车辆6四周指定位置投射四个地面图标。
90.本实施例中，车辆6进入测试房间时，扫描装置1对车辆6的车型标识进行扫描得到车型数据，后续车辆6进入测试房间后，根据不同车型的车身尺寸差异可以调整投射在车身四周的地面图标距离车身四周的距离，从而使avm设置在车身四周的四个摄像头能够采集到足够清晰有效的视觉图案进行拼接，有效提高后续影像标定的结果准确度。
91.扫描装置1通过扫描得到车型数据后，将车型数据发送给控制装置2，控制装置2根据车型数据进行处理得到引导信号，后续车辆6进入测试房间后，根据该引导信号引导车辆6和激光成像系统5到达指定位置。车辆6进入测试房间后，第一引导装置3根据控制装置2发送的引导信号，引导车辆6到达指定的第一位置。车辆6进入测试房间后，第二引导装置4根据控制装置2发送的引导信号，引导激光成像系统5到达指定的第二位置。激光成像系统5到达第二位置后，向车辆6四周指定位置投射四个地面图标。
92.后续avm进行影像标定时，avm通过安装其安装在车身四周的四个摄像头采集这四个地面图标的视觉图案进行精准拼接，操作车辆6标定界面完成图像标定，确保下线后实际环境影像能够完全实时同步和动态仿真地显示在车辆6多媒体屏幕上。
93.相比于传统方案需要根据车身尺寸的大小和差异考虑建设不同的标定场地，本发明的技术方案可以通过空中激光成像系统5解决地面上的地面图标的绘制和移动，可以根据不同的车型的不同车身尺寸，将车辆6和用于向地面投射地面图标的激光成像系统5引导至指定位置，可在一个标定场地实现多种规格车型的标定需求，节约工艺面积(每车型60
㎡
以上)和厂房投资，缩短生产准备周期。
94.优选的，车辆6进入测试房间后，根据引导信号，由第一牵引装置沿第一移动导轨7将车辆6牵引至第一位置，并由第一限位装置对车辆6进行限位。
95.第一位置可以固定也可以不固定，第一位置固定则将所有进入测试房间的车辆6都引导到相同的第一位置，第一位置不固定则将进入测试房间的车辆6引导到不同的第一位置。
96.优选的，车辆6进入测试房间后，根据引导信号，由第二引导装置4沿第二移动导轨8将激光成像系统5牵引至第二位置，并由第二限位装置对激光成像系统5进行限位。
97.控制装置2存储不同车型的摄像头空间坐标参数，控制激光成像系统5向地面投射四个地面图标，其第二移动导轨8、第二限位装置、以及第二牵引装置9根据对对应不同车型数据的摄像头空间坐标参数将激光成像系统5移动到第二位置，最终实现不同尺寸/规格车型的自适应标定，消除因车身尺寸变化导致前后左右摄像头采集图像清晰度差、失真、缺损的问题，提高avm标定系统对车辆6的适应性，减少传统标定方法需新建场地的厂房投资等。
98.优选的，针对进入测试房间的不同车辆6、不同的avm，激光成像系统5投射到地面上的标定图案可以相同也可以不同。可以通过在控制装置2中存储不同车型数据、不同avm对应的不同标定图案，当控制装置2接收到扫描装置1发送的车型数据后，向激光成像系统5发送指令，激光成像系统5根据指令向地面投射相应的标定图案。
99.激光成像系统5还可以通过远程通讯的方式和远程终端连接，或者和外部网络连接，从而实时更新内部预先存储的标定图案。
100.通过激光成像系统5投射不同的标定图案，可满足不同avm产品系统的差异化需求，在同一场地实现影像标定。
101.本技术不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本技术的保护范围之内。