一種圖像合成標定方法技術

本發明專利技術公開一種圖像合成標定方法，涉及汽車領域，解決了汽車的安全駕駛性能的問題。所述圖像合成標定方法，包括：獲取后視鏡攝像頭展開下任一點的第一點坐標并記錄；建立其與相同世界點坐標的關系并記錄；用內部參數模型獲取第一畸變圖像中相同點的像素值與第一點坐標的關系并記錄；獲取第一畸變圖像中相同點的像素值與世界點坐標的關系并記錄；獲取攝像頭折疊下任一點的第二點坐標并記錄；建立相同點的第二點坐標與第一點坐標的關系并記錄；用內部參數模型獲取第二畸變圖像中相同點的像素值與第二點坐標的關系并記錄；獲取第二畸變圖像中相同點的像素值與世界點坐標的關系并記錄。本發明專利技術用在汽車安全系統中。

【技術實現步驟摘要】
一種圖像合成標定方法
本專利技術涉及汽車智能安全駕駛領域，尤其涉及一種圖像合成標定方法。
技術介紹
隨著社會的發展，汽車已進入家家戶戶，人們對汽車的安全性能也越發關注，汽車的智能安全駕駛系統已成為發展趨勢。在實際駕駛過程中，由于汽車駕駛員無法同時知曉四周的環境情況，易造成剮蹭、磕碰等事故，因此目前的汽車智能安全駕駛系統可以為駕駛員提供汽車周邊360度全景環視影像，以方便駕駛員進行安全泊車等操作。其中，該影像系統由四個廣角攝像頭和一個控制器構成，前攝像頭安裝于前保險杠位置、后攝像頭安裝于后牌照位置(牌照上方或下方)、左右兩攝像頭分別安裝于展開的左右后視鏡下方；且核心標定算法集成于控制器中，主要是完成對攝像頭與車身安裝角度及其內部參數的計算。具體地，該影像系統的工作過程包括：通過每一個攝像頭獲取拍攝圖像，并將四個圖像進行處理(校正、轉化為鳥瞰圖等)，最后通過圖像的拼接，實現360度全景影像輸出。然而現有技術中，當汽車處于某種特殊的復雜環境(泊車空間狹小等)下，無法將左右后視鏡展開時，即后視鏡處于折疊狀態，該狀態下后視鏡攝像頭拍攝的圖像會發生變化，導致無法與前后攝像頭拍攝的圖像進行拼接合成，從而使360度全景環視影像系統無法正常工作，則無法為駕駛員提供智能的安全駕駛信息，影響汽車的安全駕駛性能。
技術實現思路
本專利技術的實施例提供一種圖像合成標定方法，解決了現有技術中在后視鏡處于折疊狀態下，智能安全駕駛系統無法為駕駛員提供360度全景影像，從而影響汽車的安全駕駛性能的問題。為達到上述目的，本專利技術的實施例采用如下技術方案：一種圖像合成標定方法，包括：步驟1、獲取汽車后視鏡攝像頭在展開狀態下的第一坐標系中任一點的第一點坐標并記錄。步驟2、建立所述第一點坐標與相同點在世界坐標系中的世界點坐標之間的對應關系并記錄。步驟3、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態下，用內部參數模型獲取第一畸變圖像中相同點的像素值與所述第一點坐標之間的對應關系并記錄。步驟4、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態下，獲取所述第一畸變圖像中相同點的像素值與所述世界點坐標的對應關系并記錄。步驟5、獲取汽車攝像頭在折疊狀態下的第二坐標系中任一點的第二點坐標并記錄。步驟6、建立相同點的所述第二點坐標與所述第一點坐標之間的對應關系并記錄。步驟7、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態下，用內部參數模型獲取第二畸變圖像中相同點的像素值與所述第二點坐標之間的對應關系并記錄。步驟8、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態下，獲取所述第二畸變圖像中相同點的像素值與所述世界點坐標的對應關系并記錄。具體地，在所述步驟1之前，具體還包括：步驟101、鋪設標定板，所述標定板為黑白棋盤狀的百格圖。步驟102、控制汽車行駛至所述標定板指定位置。步驟103、確定標定診斷工具接口與所述汽車的車載診斷系統接口相連接。其中，所述步驟1具體包括：步驟11、操作所述標定診斷工具與所述汽車的電子控制單元建立通訊認證。步驟12、通過所述汽車的電子控制單元激活所述汽車后視鏡攝像頭，并將所述汽車后視鏡攝像頭調整為展開狀態。步驟13、以所述汽車后視鏡攝像頭的光心為所述第一坐標系原點，獲取所述第一坐標系中任一點的第一點坐標并記錄。其中，所述步驟2具體包括：步驟21、確定相同點的所述第一點坐標與所述世界點坐標相對應的第一空間變量，所述第一空間變量包括第一旋轉矩陣R1以及第一平移向量T1。步驟22、用第一旋轉矩陣R1和第一平移向量T1建立相同點的所述第一點坐標與所述世界點坐標對應關系并記錄。其中，所述步驟3具體包括：用內部參數模型g獲得相同點在第一畸變圖像中的像素值與所述第一點坐標之間的投影關系，其中，所述第一坐標系原點與所述第一畸變圖像原點共線。其中，所述步驟4具體包括：根據相同點的所述像素值與所述第一點坐標的投影關系，獲得相同點在所述第一畸變圖像的像素值與所述世界點坐標的對應關系并記錄。其中，所述步驟5具體包括：步驟51、通過所述汽車的電子控制單元控制所述汽車后視鏡折疊。步驟52、所述汽車的電子控制單元記錄所述汽車后視鏡折疊后的折疊角度信息。步驟53、以所述汽車后視鏡攝像頭的光心為所述第二坐標系原點，獲取所述第二坐標系中任一點的第二點坐標并記錄。其中，所述步驟6具體包括：步驟61、根據所述折疊角度信息，確定相同點的所述第一點坐標與所述第二點坐標相對應的第二空間變量，所述第二空間變量包括第二旋轉矩陣R2以及第二平移向量T2。步驟62、用第二旋轉矩陣R2和第二平移向量T2建立相同點的所述第一點坐標與所述第二點坐標對應關系并記錄。其中，所述步驟7具體包括：用內部參數模型g獲得相同點在第二畸變圖像中的像素值與所述第二點坐標之間的投影關系，其中，所述第二坐標系原點與所述第二畸變圖像原點共線。其中，所述步驟8具體包括：步驟81、根據相同點的所述像素值與所述第二點坐標的投影關系，獲得所述相同點在第二畸變圖像的像素值與所述第一點坐標的對應關系并記錄。步驟82、根據相同點的所述第一點坐標與所述世界點坐標的對應關系，獲得相同點在所述第二畸變圖像的像素值與所述世界點坐標的對應關系并記錄。本專利技術實施例提供的一種圖像合成標定方法中，首先，通過汽車控制器獲取汽車后視鏡攝像頭在展開狀態下的第一坐標系Oc中的任一點(以實物中一點A為例)的第一點坐標(Xc,Yc,Zc)并記錄；之后，控制器建立點A的第一點坐標(Xc,Yc,Zc)與該點A在世界坐標系Ow中的世界點坐標(Xw,Yw,Zw)之間的對應關系并記錄，即用在世界坐標系Ow中的世界點坐標(Xw,Yw,Zw)來描述汽車后視鏡攝像頭在展開狀態下拍攝的點A在第一坐標系Oc中的位置；然后，在汽車后視鏡攝像頭展開狀態下，控制器可以通過用內部參數模型g來獲取第一畸變圖像中點A的像素值(U1,V1)與其第一點坐標(Xc,Yc,Zc)之間的對應關系并記錄，即用在第一坐標系Oc中的第一點坐標(Xc,Yc,Zc)來描述汽車后視鏡攝像頭在展開狀態下拍攝的點A在第一畸變圖像中的像素值(U1,V1)，可以用函數：(U1,V1)＝g(Xc,Yc,Zc)來描述；這之后，在汽車后視鏡攝像頭展開狀態下，控制器可以通過邏輯換算來獲取第一畸變圖像中點A的像素值(U1,V1)與其在世界坐標系Ow中的世界點坐標(Xw,Yw,Zw)的對應關系并記錄，即用在世界坐標系Ow中的世界點坐標(Xw,Yw,Zw)來描述汽車后視鏡攝像頭在展開狀態下拍攝的點A在第一畸變圖像中的像素值(U1,V1)；再然后，控制器獲取汽車攝像頭在折疊狀態下的第二坐標系Ov中任一點(仍然以實物中相同的點A為例)的第二點坐標(Xv,Yv,Zv)并記錄；之后，控制器建立點A在第二坐標系Ov中的第二點坐標(Xv,Yv,Zv)與點A在第一坐標系Oc中第一點坐標(Xc,Yc,Zc)之間的對應關系并記錄，即用在汽車攝像頭展開狀態下拍攝的點A在第一坐標系Oc中第一點坐標(Xc,Yc,Zc)來描述汽車后視鏡攝像頭在折疊狀態下拍攝的點A在第一坐標系Oc中的位置；再之后，在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態下，控制器可以通過用內部參數模型g獲取第二畸變圖像中點A的像素值(U2,V2)與其第二點坐標(Xv,Yv,Zv)之間的對應關系并記錄，即用在第二坐標系Ov中的第二點坐標(Xv,Yv,Zv)來描述汽車后視鏡攝像頭在折疊本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種圖像合成標定方法，其特征在于，包括：步驟1、獲取汽車后視鏡攝像頭在展開狀態下的第一坐標系中任一點的第一點坐標并記錄；步驟2、建立所述第一點坐標與相同點在世界坐標系中的世界點坐標之間的對應關系并記錄；步驟3、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態下，用內部參數模型獲取第一畸變圖像中相同點的像素值與所述第一點坐標之間的對應關系并記錄；步驟4、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態下，獲取所述第一畸變圖像中相同點的像素值與所述世界點坐標的對應關系并記錄；步驟5、獲取汽車攝像頭在折疊狀態下的第二坐標系中任一點的第二點坐標并記錄；步驟6、建立相同點的所述第二點坐標與所述第一點坐標之間的對應關系并記錄；步驟7、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態下，用內部參數模型獲取第二畸變圖像中相同點的像素值與所述第二點坐標之間的對應關系并記錄；步驟8、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態下，獲取所述第二畸變圖像中相同點的像素值與所述世界點坐標的對應關系并記錄。

【技術特征摘要】
1.一種圖像合成標定方法，其特征在于，包括：步驟1、獲取汽車后視鏡攝像頭在展開狀態下的第一坐標系中任一點的第一點坐標并記錄；步驟2、建立所述第一點坐標與相同點在世界坐標系中的世界點坐標之間的對應關系并記錄；步驟3、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態下，用內部參數模型獲取第一畸變圖像中相同點的像素值與所述第一點坐標之間的對應關系并記錄；步驟4、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態下，獲取所述第一畸變圖像中相同點的像素值與所述世界點坐標的對應關系并記錄；步驟5、獲取汽車攝像頭在折疊狀態下的第二坐標系中任一點的第二點坐標并記錄；步驟6、建立相同點的所述第二點坐標與所述第一點坐標之間的對應關系并記錄；步驟7、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態下，用內部參數模型獲取第二畸變圖像中相同點的像素值與所述第二點坐標之間的對應關系并記錄；步驟8、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態下，獲取所述第二畸變圖像中相同點的像素值與所述世界點坐標的對應關系并記錄。2.根據權利要求1所述的一種圖像合成標定方法，其特征在于，在所述步驟1之前，具體還包括：步驟101、鋪設標定板，所述標定板為黑白棋盤狀的百格圖；步驟102、控制汽車行駛至所述標定板指定位置；步驟103、確定標定診斷工具接口與汽車的車載診斷系統接口相連接。3.根據權利要求2所述的一種圖像合成標定方法，其特征在于，所述步驟1具體包括：步驟11、操作所述標定診斷工具與汽車的電子控制單元建立通訊認證；步驟12、通過所述汽車的電子控制單元激活所述汽車后視鏡攝像頭，并將所述汽車后視鏡攝像頭調整為展開狀態；步驟13、以汽車后視鏡攝像頭的光心為所述第一坐標系原點，獲取所述第一坐標系中任一點的第一點坐標并記錄。4.根據權利要求3所述的一種圖像合成標定方法，其特征在于，所述步驟2具體包括：步驟21、確定相同點的所述第一點坐標與所述世界點坐標相對應的第一空間變量，所述第一空間變量包括第一旋轉矩陣R1以及第一平移向量T1；步驟22、用第一旋轉矩陣R1和第一平移向量T1建立...

【專利技術屬性】
技術研發人員：齊明昭，趙海龍，惠輝，侯萬廣，
申請(專利權)人：長城汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：河北;13