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CN112037286A - 基于角点识别的车载全景影像标定方法 - Google Patents

基于角点识别的车载全景影像标定方法 Download PDF

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CN112037286A
CN112037286A CN202010867717.1A CN202010867717A CN112037286A CN 112037286 A CN112037286 A CN 112037286A CN 202010867717 A CN202010867717 A CN 202010867717A CN 112037286 A CN112037286 A CN 112037286A
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CN
China
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calibration
vehicle
camera
video
panoramic image
Prior art date
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Pending
Application number
CN202010867717.1A
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English (en)
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田雨禾
潘泽洵
曹包华
李红吉
刘广远
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Changchun Faw Fusheng Group Co ltd
Original Assignee
Changchun Faw Fusheng Group Co ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/40—Scenes; Scene-specific elements in video content
    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种基于角点识别的车载全景影像标定方法，汽车在生产线装配完全景影像摄像头后，将车辆驶入标定场地的标定区域；按照标定场地布置要求，在车辆前方、后方、左侧、右侧分别布置一个黑色方块作为标定物；启动标定程序，按顺序载入车辆前、后、左、右摄像头视频，然后识别所述黑色方块的四个角点坐标，计算参数，完成标定；视频处理部件按照计算的参数处理视频图像。在汽车四周布置黑色方块取代棋盘格，汽车驶入标定区域，标定程序会自动按顺序载入前后左右摄像头视频然后识别角点，然后计算参数，操作简单，生产效率高，也降低了工人培训成本。

Description

基于角点识别的车载全景影像标定方法
技术领域
本发明涉及一种基于角点识别的车载全景影像标定方法，属于车联网技术领域。
背景技术
车载环视全景影像系统包括有安装于汽车四周的四个摄像头、图像采集部件、视频处理部件、数字图像处理部件、车载显示器。摄像头分别拍摄汽车前后左右的图像，图像被图像采集部件转换成数字信息送至视频处理部件。视频处理部件处理后的图像经由数字图像处理部件处理后转换成模拟信号输出，在安装于汽车内部的车载显示器上生成汽车及其周边环境的全景图像信息。
其中视频处理部件在计算过程中需要一系列参数，该系列参数与摄像头安装在车辆上的位置和角度强相关。由于装配误差，汽车上的摄像头安装位置和角度都不同，因此在汽车生产线上装配完四个摄像头后，都要进行标定来计算这些参数。
目前车载全景影像标定采用棋盘格标定法进行标定。该方法是在汽车四周布置若干棋盘格，通过识别黑白格交点坐标的方法来标定计算参数。
棋盘格的识别受光影环境影像较大，识别率低。另外棋盘格易老化、污损，这些都会影响识别效率，增加了维护棋盘格的成本。
发明内容
为了解决现有技术的上述不足，本发明提供一种基于角点识别的车载全景影像标定方法，在汽车四周布置黑色方块取代棋盘格，汽车在生产线装配完全景影像摄像头后，汽车驶入标定区域，标定程序会自动按顺序载入前后左右摄像头视频然后识别角点，然后计算参数，整个标定过程由程序控制自动完成，计算完成后提示工人标定完成，操作简单，生产效率高，也降低了工人培训成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于角点识别的车载全景影像标定方法，包括以下步骤：
S1.汽车在生产线装配完全景影像摄像头后，将车辆驶入标定场地的标定区域；
S2.按照标定场地布置要求，在车辆前方、后方、左侧、右侧分别布置一个黑色方块作为标定物；
S3.启动标定程序，按顺序载入车辆前、后、左、右摄像头视频，然后识别所述黑色方块的四个角点坐标，计算参数，完成标定；
S4.视频处理部件按照步骤S3计算的参数处理视频图像。
进一步地，所述黑色方块尺寸均为1.6米*0.6米。
进一步地，所述黑色方块中，前方、后方两个黑色方块中心线与车辆中轴线对齐，左侧、右侧两个黑色方块中心线与车辆左右外后视镜上安装的摄像头镜头中心对齐。
进一步地，所述各黑色方块与车辆之间的距离范围为0.2米至1米。
进一步地，所述步骤S3标定程序的标定过程为：
1)选择第一个摄像头；
2)载入摄像头采集的图像；
3)识别该摄像头对应位置黑色方块的四个角点坐标并保存；
4)切换下一个摄像头重复步骤1)至步骤3)；
5)标定完全部摄像头后，根据标定的角点信息计算参数并保存；
6)根据参数显示全景影像。
本发明具有以下有益效果：
按照角点识别的车载全景影像标定方法实现标定完全自动执行，操作简单，生产效率高，也降低了工人培训成本；本方法场地布置简单，维护成本低。
附图说明
图1为标定场地布置图；
图2为本发明一种基于角点识别的车载全景影像标定方法的处理过程流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步描述本发明的技术方案：
如图2所示，一种基于角点识别的车载全景影像标定方法，包括以下步骤：
S1.汽车在生产线装配完全景影像摄像头后，生产线工人将装配完全景影像摄像头的车辆驶入标定场地的标定区域。
S2.按照标定场地布置要求，在车辆前方、后方、左侧、右侧分别布置一个黑色方块作为标定物；
如图1所示，四个黑色方块尺寸均为1.6米*0.6米。
前方、后方两个黑色方块中心线与车辆中轴线对齐，左侧、右侧两个黑色方块中心线与车辆左右外后视镜上安装的摄像头镜头中心对齐。各黑色方块与车辆之间的距离可以根据不同车型调整，为0.2米至1米之间。
S3.手动操作汽车中控平台的人机交互界面启动标定程序，由标定程序自动完成标定。
标定程序会自动按顺序载入前后左右摄像头视频然后识别角点，然后计算参数，计算完成后提示工人标定完成。
标定过程为：
1)选择第一个摄像头；
2)载入摄像头采集的图像；
3)识别该摄像头对应位置黑色方块的四个角点坐标并保存；
4)切换下一个摄像头重复步骤1)至步骤3)；
5)标定完全部摄像头后，根据标定的角点信息计算参数并保存；
6)根据参数显示全景影像。
其中，车辆前置摄像头识别前方黑色方块的四个顶点坐标来计算前置摄像头参数，车辆后置摄像头识别后方黑色方块的四个顶点坐标来计算后置摄像头参数，车辆左置摄像头识别左侧黑色方块的四个顶点坐标来计算左置摄像头参数，车辆右置摄像头识别右侧黑色方块的四个顶点坐标来计算右置摄像头参数。
以前置摄像头为例，来说明标定程序的标定过程：
已知车宽为米，车长为B米，车辆在全景视图的中心，左右显示距离是Wv米，前后显示距离是Lv米，全景视图分辨率为720*1280，则W：H＝720：1280，方块距离车头为Δ米。
点A坐标为(X1,Y1)，则可以计算：
Figure RE-GDA0002721064860000041
Figure RE-GDA0002721064860000042
所以A、B、C、D四点在全景视图中的坐标(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4) 全都可以计算。
前方镜头拍摄到图像，可以识别A、B、C、D在图像中的坐标为(U1,V1)(U2,V2) (U2,V2)(U4,V4)。畸变校正后的坐标(u1,v1)(u2,v2)(u3,v3)(u4,v4)。
带入如下公式：
Figure RE-GDA0002721064860000043
即可计算出参数C00，C01，C02，C10，C11，C12，C20，C20。
通过这些参数，镜头拍摄到的图像上任一点通过如下公式就可以映射到全景视图中：
Figure RE-GDA0002721064860000051
Figure RE-GDA0002721064860000052
S4.参数会保存在视频处理部件中不会变化，视频处理部件按照这系列参数处理视频图像。

Claims (5)

1.一种基于角点识别的车载全景影像标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.汽车在生产线装配完全景影像摄像头后，将车辆驶入标定场地的标定区域；
S2.按照标定场地布置要求，在车辆前方、后方、左侧、右侧分别布置一个黑色方块作为标定物；
S3.启动标定程序，按顺序载入车辆前、后、左、右摄像头视频，然后识别所述黑色方块的四个角点坐标，计算参数，完成标定；
S4.视频处理部件按照步骤S3计算的参数处理视频图像。
2.如权利要求1所述的一种基于角点识别的车载全景影像标定方法，其特征在于，所述黑色方块尺寸均为1.6米*0.6米。
3.如权利要求1所述的一种基于角点识别的车载全景影像标定方法，其特征在于，所述黑色方块中，前方、后方两个黑色方块中心线与车辆中轴线对齐，左侧、右侧两个黑色方块中心线与车辆左右外后视镜上安装的摄像头镜头中心对齐。
4.如权利要求1所述的一种基于角点识别的车载全景影像标定方法，其特征在于，所述各黑色方块与车辆之间的距离范围为0.2米至1米。
5.如权利要求1所述的一种基于角点识别的车载全景影像标定方法，其特征在于，所述步骤S3标定程序的标定过程为：
1)选择第一个摄像头；
2)载入摄像头采集的图像；
3)识别该摄像头对应位置黑色方块的四个角点坐标并保存；
4)切换下一个摄像头重复步骤1)至步骤3)；
5)标定完全部摄像头后，根据标定的角点信息计算参数并保存；
6)根据参数显示全景影像。
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