專利名稱：一種全景泊車的標定方法，及裝置，一種自動標定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子技術領域，特別涉及一種全景泊車的標定方法，及裝置，一種自動標定方法。
背景技術：
近年來，隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國的汽車數(shù)量正在迅猛增長，同時汽車駕駛人員中非職業(yè)汽車駕駛人員所占的比例也大量增加。在街道、車庫和停車場等擁擠狹小的地方倒車時，由于常規(guī)的光學后視鏡存在盲區(qū)，很容易發(fā)生刮碰。為了解決倒車視角盲區(qū)問題，一種簡單的倒車后視系統(tǒng)誕生了。通過安裝在車身尾部的一個攝像頭，駕駛員可以在駕駛室內(nèi)看到車身后方的一小片區(qū)域的圖像，從而避免因倒車過度而導致尾部碰撞。但是，這種簡單的倒車后視系統(tǒng)的可視區(qū)域較小，駕駛員仍需自己觀察左右兩側的情況，以免與兩側的車輛刮擦。為了更加直觀地向駕駛員展現(xiàn)車輛周圍的狀況，全景泊車系統(tǒng)應運而生。在全景泊車系統(tǒng)中，我們通過安裝在車身前后左右的攝像頭對周圍路面情況進行拍攝，然后利用一整套圖像處理技術將拍攝到的多幅圖像合成為一個完整的俯視畫面顯示在液晶屏上。這樣，汽車駕駛員只要在車內(nèi)就能完整的看到整個車身前后左右各個區(qū)域，完全沒有任何的死角和盲區(qū)。這種汽車駕駛輔助系統(tǒng)可以為泊車過程和行車安全帶來極大方便。盡管全景泊車技術正在飛速發(fā)展，但由于其所涉及的技術的高度復雜性，很多關鍵問題仍然沒有成熟的解決方案。例如，由于攝像頭以及模具不可能達到完全一致，因此裝有全景泊車系統(tǒng)的汽車在出廠前一般需要進行標定，也就是說要對各個攝像頭進行校準，生成其畸變校正和透視變換參數(shù)、以及鳥瞰圖的拼接參數(shù)，修正其與系統(tǒng)內(nèi)部的默認參數(shù)之間的偏差，從而保證各個方向的圖像能夠正確拼接起來，組成一幅全景圖。但由于標定工作涉及到太多復雜的圖像處理算法，因此很難實現(xiàn)自動化，從而導致批量生產(chǎn)困難。目前，大部分原裝車廠采用的是簡化的手動標定方案，即手動調節(jié)一部分基本參數(shù)，使各個攝像頭的圖像能夠大致拼接起來；還有一些汽車改裝店在完成組裝工作后甚至不進行標定，完全依賴于攝像頭和模具的一致性來保證全景泊車系統(tǒng)的拼接效果。這樣，攝像頭未很好地進行標定，因此鳥瞰圖會有一定扭曲，而且很難達到較好的拼接效果，最終影響全景泊車系統(tǒng)的用戶體驗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種全景泊車的標定方法，及裝置，一種自動標定方法，用于實現(xiàn)全景泊車系統(tǒng)的攝像頭標定，為鳥瞰圖的拼接提供便利。一種全景泊車的標定方法，包括獲取車輛攝像頭的抓取到的圖片；所述圖片由設置于車輛上的廣角攝像頭在車輛停發(fā)在標定圖案上時抓取，所述標定圖案包含淺色的線條以及至少四個標記塊，線條在深色的載體上呈網(wǎng)狀排列，四個標記塊設置于網(wǎng)狀排列的線條的交叉點上的前后左右四個方向上，所述標記塊面積大于交叉點面積；使用全景泊車系統(tǒng)的默認參數(shù)生成鳥瞰圖；在所述鳥瞰圖中識別標記塊，并依據(jù)所述標記塊識別控制點，獲得控制點的實際位置和理想位置，所述控制點為網(wǎng)狀排列的線條的交叉點；所述理想位置為在鳥瞰圖中所指定的位置；利用各控制點在鳥瞰圖中的實際位置與理想位置的差異來進行最優(yōu)化，得到與所述鳥瞰圖對應的廣角攝像頭的鏡頭畸變校正參數(shù)和透視變換參數(shù)。優(yōu)選地，所述識別標記塊，包括使用形態(tài)學圖像處理的腐蝕法檢測標記塊的位置。優(yōu)選地，所述使用形態(tài)學圖像處理的腐蝕法檢測標記塊的位置包括使用一個比標記塊小的方形腐蝕核對所述鳥瞰圖進行腐蝕處理，然后篩選得到腐蝕結果中最靠近中心位置的一個非零點，將所述非零點的坐標作為標記塊的位置。優(yōu)選地，所述依據(jù)所述標記塊識別控制點包括根據(jù)所述鳥瞰圖的標記塊的實際位置與理想位置的偏移量以及各個控制點的理想位置，推斷各個控制點的估計位置；在所述估計位置的設定臨域內(nèi)使用二維線性濾波器算子對所述鳥瞰圖進行二維濾波，得到二維濾波結果，確定濾波結果中的最大濾波響應點為控制點的實際位置。優(yōu)選地，所述在所述估計位置的設定臨域內(nèi)使用二維線性濾波器算子對所述鳥瞰圖進行二維濾波，得到二維濾波結果包括在所述估計位置的設定臨域內(nèi)使用大小為m*n的濾波器w對大小為M*N的鳥瞰圖
f進行線性空間濾波，其結果為
權利要求
1.一種全景泊車的標定方法，其特征在于，包括 獲取車輛攝像頭的抓取到的圖片；所述圖片由設置于車輛上的廣角攝像頭在車輛停發(fā)在標定圖案上時抓取，所述標定圖案包含淺色的線條以及至少四個標記塊，線條在深色的載體上呈網(wǎng)狀排列，四個標記塊設置于網(wǎng)狀排列的線條的交叉點上的前后左右四個方向上，所述標記塊面積大于交叉點面積； 使用全景泊車系統(tǒng)的默認參數(shù)生成鳥瞰圖； 在所述鳥瞰圖中識別標記塊，并依據(jù)所述標記塊識別控制點，獲得控制點的實際位置和理想位置，所述控制點為網(wǎng)狀排列的線條的交叉點；所述理想位置為在鳥瞰圖中所指定的位置； 利用各控制點在鳥瞰圖中的實際位置與理想位置的差異來進行最優(yōu)化，得到與所述鳥瞰圖對應的廣角攝像頭的鏡頭畸變校正參數(shù)和透視變換參數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述方法，其特征在于，所述識別標記塊，包括 使用形態(tài)學圖像處理的腐蝕法檢測標記塊的位置。
3.根據(jù)權利要求2所述方法，其特征在于，所述使用形態(tài)學圖像處理的腐蝕法檢測標記塊的位置包括 使用一個比標記塊小的方形腐蝕核對所述鳥瞰圖進行腐蝕處理，然后篩選得到腐蝕結果中最靠近中心位置的一個非零點，將所述非零點的坐標作為標記塊的位置。
4.根據(jù)權利要求1所述方法，其特征在于，所述依據(jù)所述標記塊識別控制點包括 根據(jù)所述鳥瞰圖的標記塊的實際位置與理想位置的偏移量以及各個控制點的理想位置，推斷各個控制點的估計位置；在所述估計位置的設定臨域內(nèi)使用二維線性濾波器算子對所述鳥瞰圖進行二維濾波，得到二維濾波結果，確定濾波結果中的最大濾波響應點為控制點的實際位置。
5.根據(jù)權利要求4所述方法，其特征在于，所述在所述估計位置的設定臨域內(nèi)使用二維線性濾波器算子對所述鳥瞰圖進行二維濾波，得到二維濾波結果包括 在所述估計位置的設定臨域內(nèi)使用大小為m*n的濾波器w對大小為M*N的鳥瞰圖f進行線性空間濾波，其結果為
6.根據(jù)權利要求1所述方法，其特征在于，所述利用各控制點在鳥瞰圖中的實際位置與理想位置的差異來進行最優(yōu)化，得到與所述鳥瞰圖對應的廣角攝像頭的鏡頭畸變校正參數(shù)和透視變換參數(shù)包括 假設畸變校正之后的某一點P坐標為(Xe，Yc)，經(jīng)過透視變換之后的坐標為(Xb，Yb)，則透視變換過程記為
7.根據(jù)權利要求1所述方法，其特征在于，還包括 根據(jù)各鳥瞰圖的重疊區(qū)域中的標記塊的位置進行自動拼接，獲取拼接參數(shù)；根據(jù)所述畸變校正參數(shù)、透視變換參數(shù)以及拼接參數(shù)，生成全景拼接圖與原始圖像的像素映射表，根據(jù)像素映射表將廣角攝像頭拍攝的實時圖像變換生成實時全景拼接圖。
8.根據(jù)權利要求7所述方法，其特征在于，還包括 保存所述鏡頭畸變校正參數(shù)、透視變換參數(shù)以及拼接參數(shù)；或者，所述像素映射表；并據(jù)此將廣角攝像頭拍攝的實時圖像變換生成實時全景拼接圖。
9.一種自動標定方法，其特征在于，包括將待標定車輛停置于標定圖案的上方，且標定圖案的標記塊能夠被廣角攝像頭拍攝到； 為每個廣角攝像頭抓拍至少一幅圖片后將待標定車輛移出標定圖案，并等待下一輛待標定車輛進入標定圖案； 使用權利要求1至8任意一項的方法對移出標定圖案的待標定車輛的廣角攝像頭進行標定。
10.一種全景泊車的標定裝置，其特征在于，包括 圖片獲取單元，用于獲取車輛攝像頭的抓取到的圖片；所述圖片由設置于車輛上的廣角攝像頭在車輛停發(fā)在標定圖案上時抓取，所述標定圖案包含淺色的線條以及至少四個標記塊，線條在深色的載體上呈網(wǎng)狀排列，四個標記塊設置于網(wǎng)狀排列的線條的交叉點上的前后左右四個方向上，所述標記塊面積大于交叉點面積； 鳥瞰圖生成單元，用于使用全景泊車系統(tǒng)的默認參數(shù)生成鳥瞰圖； 識別控制單元，用于在所述鳥瞰圖中識別標記塊，并依據(jù)所述標記塊識別控制點，獲得控制點的實際位置和理想位置，所述控制點為網(wǎng)狀排列的線條的交叉點；所述理想位置為在鳥瞰圖中所指定的位置； 參數(shù)計算單元，用于利用各控制點在鳥瞰圖中的實際位置與理想位置的差異來進行最優(yōu)化，得到與所述鳥瞰圖對應的廣角攝像頭的鏡頭畸變校正參數(shù)和透視變換參數(shù)。
11.根據(jù)權利要求1所述裝置，其特征在于，所述識別控制單元，具體用于根據(jù)所述鳥瞰圖的標記塊的實際位置與理想位置的偏移量以及各個控制點的理想位置，推斷各個控制點的估計位置；在所述估計位置的設定臨域內(nèi)使用二維線性濾波器算子對所述鳥瞰圖進行二維濾波，得到二維濾波結果，確定濾波結果中的最大濾波響應點為控制點的實際位置。
12.根據(jù)權利要求11所述裝置，其特征在于， 所述識別控制單元，用于在所述估計位置的設定臨域內(nèi)使用二維線性濾波器算子對所述鳥瞰圖進行二維濾波，得到二維濾波結果包括具體用于在所述估計位置的設定臨域內(nèi)使用大小為m*n的濾波器w對大小為M*N的鳥瞰圖f進行線性空間濾波，其結果為
13.根據(jù)權利要求10所述裝置，其特征在于， 所述參數(shù)計算單元，用于利用各控制點在鳥瞰圖中的實際位置與理想位置的差異來進行最優(yōu)化，得到與所述鳥瞰圖對應的廣角攝像頭的鏡頭畸變校正參數(shù)和透視變換參數(shù)包括具體用于假設畸變校正之后的某一點P坐標為(Xe，Yc)，經(jīng)過透視變換之后的坐標為 (Xb，Yb)，則透視變換過程記為
14.根據(jù)權利要求10所述裝置，其特征在于，還包括 拼接控制單元，用于根據(jù)各鳥瞰圖的重疊區(qū)域中的標記塊的位置進行自動拼接，獲取拼接參數(shù)；根據(jù)所述畸變校正參數(shù)、透視變換參數(shù)以及拼接參數(shù)，生成全景拼接圖與原始圖像的像素映射表，根據(jù)像素映射表將廣角攝像頭拍攝的實時圖像變換生成實時全景拼接圖。
15.根據(jù)權利要求14所述裝置，其特征在于，還包括 存儲單元,用于保存所述鏡頭畸變校正參數(shù)、透視變換參數(shù)以及拼接參數(shù)；或者,所述像素映射表?！?br> 全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種全景泊車的標定方法，及裝置，一種自動標定方法，其中全景泊車的標定方法，包括獲取車輛攝像頭的抓取到的圖片；使用全景泊車系統(tǒng)的默認參數(shù)生成鳥瞰圖；在所述鳥瞰圖中識別標記塊，并依據(jù)所述標記塊識別控制點，獲得控制點的實際位置和理想位置，所述控制點為網(wǎng)狀排列的線條的交叉點；所述理想位置為在鳥瞰圖中所指定的位置；利用各控制點在鳥瞰圖中的實際位置與理想位置的差異來進行最優(yōu)化，得到與所述鳥瞰圖對應的廣角攝像頭的鏡頭畸變校正參數(shù)和透視變換參數(shù)。標識塊面積大于交叉點面積容易被識別到。識別條采用淺色載體為深色則減少反光造成的影響，可以準確定位標定圖案在坐標系中的絕對坐標，提高標定成功率。
文檔編號G06T7/00GK103035005SQ20121054122
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權日2012年12月13日
發(fā)明者周立功 申請人:廣州致遠電子股份有限公司