車輛多魚眼攝像機(jī)360度俯視圖像拼接曲線標(biāo)定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車輛多魚眼攝像機(jī)360度俯視圖像拼接曲線標(biāo)定方法，它涉及圖像處理、泊車輔助領(lǐng)域。它的標(biāo)定布為長方形，采用中心放射線與同心弧線相結(jié)合的方式繪制出標(biāo)定格。越遠(yuǎn)攝像機(jī)，弧線之間的間距越大；標(biāo)定布可以同時(shí)在一個(gè)連續(xù)曲面上標(biāo)定四個(gè)魚眼鏡頭攝像機(jī)，并且適合于大多數(shù)的民用小汽車；中心標(biāo)記為車輛停車標(biāo)記。標(biāo)定布中有紅、綠、藍(lán)三種色彩的標(biāo)記格，用于對(duì)攝像機(jī)位置進(jìn)行反校準(zhǔn)；在校準(zhǔn)時(shí)，車輛停放于標(biāo)定布上，車頭位置朝向標(biāo)定布位置。標(biāo)定時(shí)，車輛上安裝四個(gè)魚眼攝像機(jī)，并停放在標(biāo)定布的中央，車頭方向與標(biāo)定布中央箭頭方向一致。本發(fā)明采用新型校準(zhǔn)布和校準(zhǔn)方法，對(duì)四個(gè)相機(jī)進(jìn)行聯(lián)合統(tǒng)一校準(zhǔn)，更快速，更準(zhǔn)確。
【專利說明】車輛多魚眼攝像機(jī)360度俯視圖像拼接曲線標(biāo)定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是圖像處理、泊車輔助領(lǐng)域，具體涉及車輛多魚眼攝像機(jī)360度俯視圖像拼接曲線標(biāo)定方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前利用的車輛周圍360度俯視圖像拼接來進(jìn)行輔助泊車的系統(tǒng)已經(jīng)走向市場，系統(tǒng)在車輛四周安裝的四個(gè)魚眼鏡，然后通過的四個(gè)魚眼鏡頭圖像的?；托巫?，拼接為一個(gè)從車輛頂端看到的俯視圖像，該圖像能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)車輛周圍的狀況，主要起到輔助泊車的作用。
[0003]普通標(biāo)定布在魚眼鏡頭中，遠(yuǎn)處的方格非常小，從而難以對(duì)方格進(jìn)行判斷。綜上所述，普通攝像機(jī)校準(zhǔn)采用方形棋盤格校準(zhǔn)布對(duì)攝像機(jī)鏡頭進(jìn)行校準(zhǔn)，但是，由于魚眼鏡頭畸變極其嚴(yán)重，所以畸變導(dǎo)致在校準(zhǔn)圖像中僅能看清近距離校準(zhǔn)方格，而難以看清遠(yuǎn)距離校準(zhǔn)方格。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種車輛多魚眼攝像機(jī)360度俯視圖像拼接曲線標(biāo)定方法，采用新型校準(zhǔn)布和校準(zhǔn)方法，對(duì)四個(gè)相機(jī)進(jìn)行聯(lián)合統(tǒng)一校準(zhǔn)，達(dá)到更快速，更準(zhǔn)確的校準(zhǔn)目的。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):車輛多魚眼攝像機(jī)360度俯視圖像拼接曲線標(biāo)定方法，它的標(biāo)定布為長方形，采用中心放射線與同心弧線相結(jié)合的方式繪制出標(biāo)定格。越遠(yuǎn)攝像機(jī)，弧線之間的間距越大；標(biāo)定布可以同時(shí)在一個(gè)連續(xù)曲面上標(biāo)定四個(gè)魚眼鏡頭攝像機(jī)，并且適合于大多數(shù)的民用小汽車；中心標(biāo)記為車輛停車標(biāo)記。標(biāo)定布中有紅、綠、藍(lán)三種色彩的標(biāo)記格，用于對(duì)攝像機(jī)位置進(jìn)行反校準(zhǔn)；在校準(zhǔn)時(shí)，車輛停放于標(biāo)定布上，車頭位置朝向標(biāo)定布位置。標(biāo)定時(shí)，車輛上安裝四個(gè)魚眼攝像機(jī)，并停放在標(biāo)定布的中央，車頭方向與標(biāo)定布中央箭頭方向一致。
[0006]上述方案中，所述的標(biāo)定方法的算法通過以下步驟對(duì)方格進(jìn)行識(shí)別:(I)按照每個(gè)相機(jī)不同的視角，標(biāo)記該標(biāo)定布中每個(gè)格子交叉點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，并存于一個(gè)二維結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)索引以紅色塊左上角為(0，0)；
(2)對(duì)于拍攝到的圖像采用以下核對(duì)于圖像進(jìn)行卷積；
(3)對(duì)卷積厚的圖像進(jìn)行峰值標(biāo)記，根據(jù)閾值，標(biāo)記出所有圖像中出現(xiàn)最大值和最小值的點(diǎn)；
(4)對(duì)集合和集合進(jìn)行幾何識(shí)別。普通點(diǎn)的確定(方法I):在圖形中央確定一個(gè)點(diǎn)(黑點(diǎn))，然后尋找四個(gè)與其最為接近的點(diǎn)(白點(diǎn))，分析所尋找普通點(diǎn)的確定(方法I):在圖形中央確定一個(gè)點(diǎn)(黑點(diǎn))，然后尋找四個(gè)與其最為接近的點(diǎn)(白點(diǎn))，分析所尋找到的四個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，將其設(shè)置為黑點(diǎn)上下左右的點(diǎn)。然后用同樣的方法對(duì)識(shí)別到的點(diǎn)(白點(diǎn))進(jìn)行分析，確定其周圍的黑點(diǎn)，以此類推，可以得到整個(gè)場的點(diǎn)(黑點(diǎn))和點(diǎn)(白點(diǎn))的拓?fù)浞植迹贿吘夵c(diǎn)的確定(方法2):在圖像的邊緣地區(qū)，由于還是存在有一定的形變，所以以上方法會(huì)失效，方法是按照一定的方向去尋找對(duì)應(yīng)點(diǎn)；
在識(shí)別時(shí)，中心區(qū)域采用方法1，在向外擴(kuò)展識(shí)，上下，或左右點(diǎn)連接線與水平或垂直線的偏差如果超過n/ 10到n / 5，繼續(xù)要切換到方法2。
[0007](5)將所有識(shí)別到的點(diǎn)編入網(wǎng)格，并確定每個(gè)網(wǎng)格的區(qū)域。
[0008](6)確定網(wǎng)格的色彩，區(qū)分出R (Red,紅)、G (Green,綠)、B (Blue,藍(lán))三種色彩塊；針對(duì)某一個(gè)方格中的所有像素點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記；
其中取值范圍為100到150。然后計(jì)算改方格中標(biāo)記為R、G、B的點(diǎn)的數(shù)量比例，當(dāng)某一種顏色的比例超過時(shí)，則標(biāo)記為該顏色；一般取0.3至0.7 ;
(7)以紅色塊左上角為(0，O)，對(duì)所有識(shí)別到的點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，并且通過步驟⑴得到每個(gè)相應(yīng)點(diǎn)所在的實(shí)際坐標(biāo)。由此，可通過標(biāo)準(zhǔn)語言相機(jī)標(biāo)定算法進(jìn)行標(biāo)定。
[0009]本發(fā)明的有益效果為:魚眼相機(jī)通過曲線標(biāo)定布，其對(duì)于標(biāo)定點(diǎn)的識(shí)別速度與準(zhǔn)確率大大提高。采用普通方形標(biāo)定板識(shí)別，由于遠(yuǎn)處方格無法識(shí)別，所以識(shí)別率在65%到80%左右，采用曲線標(biāo)定方法，方格識(shí)別率達(dá)到90%以上。
[0010]

【具體實(shí)施方式】
[0011]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0012]本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:車輛多魚眼攝像機(jī)360度俯視圖像拼接曲線標(biāo)定方法，它的標(biāo)定布為長方形，采用中心放射線與同心弧線相結(jié)合的方式繪制出標(biāo)定格。越遠(yuǎn)攝像機(jī)，弧線之間的間距越大；標(biāo)定布可以同時(shí)在一個(gè)連續(xù)曲面上標(biāo)定四個(gè)魚眼鏡頭攝像機(jī)，并且適合于大多數(shù)的民用小汽車；中心標(biāo)記為車輛停車標(biāo)記。標(biāo)定布中有紅、綠、藍(lán)三種色彩的標(biāo)記格，用于對(duì)攝像機(jī)位置進(jìn)行反校準(zhǔn)；在校準(zhǔn)時(shí)，車輛停放于標(biāo)定布上，車頭位置朝向標(biāo)定布位置。標(biāo)定時(shí)，車輛上安裝四個(gè)魚眼攝像機(jī)，并停放在標(biāo)定布的中央，車頭方向與標(biāo)定布中央箭頭方向一致。
[0013]所述的標(biāo)定方法的步驟為:首先，在地面鋪設(shè)曲線標(biāo)定布，車輛開上標(biāo)定布，并停放在標(biāo)定布中央，并通過車輛上安裝的魚眼攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，拍攝圖像通過計(jì)算機(jī)處理，識(shí)別出所有的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。同時(shí)獲取4幅圖像，在120毫秒內(nèi)計(jì)算得到了每一幅圖像的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。
[0014]值得注意的是，所述的標(biāo)定方法的算法通過以下步驟對(duì)方格進(jìn)行識(shí)別:(I)按照每個(gè)相機(jī)不同的視角，標(biāo)記該標(biāo)定布中每個(gè)格子交叉點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，并存于一個(gè)二維結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)索引以紅色塊左上角為(0，0)；
(2)對(duì)于拍攝到的圖像采用以下核對(duì)于圖像進(jìn)行卷積；
(3)對(duì)卷積厚的圖像進(jìn)行峰值標(biāo)記，根據(jù)閾值，標(biāo)記出所有圖像中出現(xiàn)最大值和最小值的點(diǎn)；
(4)對(duì)集合和集合進(jìn)行幾何識(shí)別。普通點(diǎn)的確定(方法I):在圖形中央確定一個(gè)點(diǎn)(黑點(diǎn))，然后尋找四個(gè)與其最為接近的點(diǎn)(白點(diǎn))，分析所尋找普通點(diǎn)的確定(方法I):在圖形中央確定一個(gè)點(diǎn)(黑點(diǎn))，然后尋找四個(gè)與其最為接近的點(diǎn)(白點(diǎn))，分析所尋找到的四個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，將其設(shè)置為黑點(diǎn)上下左右的點(diǎn)。然后用同樣的方法對(duì)識(shí)別到的點(diǎn)(白點(diǎn))進(jìn)行分析，確定其周圍的黑點(diǎn)，以此類推，可以得到整個(gè)場的點(diǎn)(黑點(diǎn))和點(diǎn)(白點(diǎn))的拓?fù)浞植?；邊緣點(diǎn)的確定(方法2):在圖像的邊緣地區(qū)，由于還是存在有一定的形變，所以以上方法會(huì)失效，方法是按照一定的方向去尋找對(duì)應(yīng)點(diǎn)；
在識(shí)別時(shí)，中心區(qū)域采用方法1，在向外擴(kuò)展識(shí)，上下，或左右點(diǎn)連接線與水平或垂直線的偏差如果超過n/ 10到n / 5，繼續(xù)要切換到方法2。
[0015](5)將所有識(shí)別到的點(diǎn)編入網(wǎng)格，并確定每個(gè)網(wǎng)格的區(qū)域。
[0016](6)確定網(wǎng)格的色彩，區(qū)分出R(Red，紅)、G(Green，綠)、B(Blue，藍(lán))三種色彩塊；針對(duì)某一個(gè)方格中的所有像素點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記；
其中取值范圍為100到150。然后計(jì)算改方格中標(biāo)記為R、G、B的點(diǎn)的數(shù)量比例，當(dāng)某一種顏色的比例超過時(shí)，則標(biāo)記為該顏色；一般取0.3至0.7 ;
(7)以紅色塊左上角為(0，O)，對(duì)所有識(shí)別到的點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，并且通過步驟⑴得到每個(gè)相應(yīng)點(diǎn)所在的實(shí)際坐標(biāo)。由此，可通過標(biāo)準(zhǔn)語言相機(jī)標(biāo)定算法進(jìn)行標(biāo)定。
[0017]本【具體實(shí)施方式】的有益效果為:魚眼相機(jī)通過曲線標(biāo)定布，其對(duì)于標(biāo)定點(diǎn)的識(shí)別速度與準(zhǔn)確率大大提高。采用普通方形標(biāo)定板識(shí)別，由于遠(yuǎn)處方格無法識(shí)別，所以識(shí)別率在65%到80%左右，采用曲線標(biāo)定方法，方格識(shí)別率達(dá)到90%以上。
[0018]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.車輛多魚眼攝像機(jī)360度俯視圖像拼接曲線標(biāo)定方法，其特征在于，它的標(biāo)定布為長方形，采用中心放射線與同心弧線相結(jié)合的方式繪制出標(biāo)定格；越遠(yuǎn)攝像機(jī)，弧線之間的間距越大；標(biāo)定布可以同時(shí)在一個(gè)連續(xù)曲面上標(biāo)定四個(gè)魚眼鏡頭攝像機(jī)，并且適合于大多數(shù)的民用小汽車；中心標(biāo)記為車輛停車標(biāo)記；標(biāo)定布中有紅、綠、藍(lán)三種色彩的標(biāo)記格，用于對(duì)攝像機(jī)位置進(jìn)行反校準(zhǔn)；在校準(zhǔn)時(shí)，車輛停放于標(biāo)定布上，車頭位置朝向標(biāo)定布位置；標(biāo)定時(shí)，車輛上安裝四個(gè)魚眼攝像機(jī)，并停放在標(biāo)定布的中央，車頭方向與標(biāo)定布中央fir頭方向一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛多魚眼攝像機(jī)360度俯視圖像拼接曲線標(biāo)定方法，其特征在于，所述的標(biāo)定方法的步驟為:首先，在地面鋪設(shè)曲線標(biāo)定布，車輛開上標(biāo)定布，并停放在標(biāo)定布中央，并通過車輛上安裝的魚眼攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，拍攝圖像通過計(jì)算機(jī)處理，識(shí)別出所有的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；同時(shí)獲取4幅圖像，在120毫秒內(nèi)計(jì)算得到了每一幅圖像的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛多魚眼攝像機(jī)360度俯視圖像拼接曲線標(biāo)定方法，其特征在于，所述的標(biāo)定方法的算法通過以下步驟對(duì)方格進(jìn)行識(shí)別: (1)按照每個(gè)相機(jī)不同的視角，標(biāo)記該標(biāo)定布中每個(gè)格子交叉點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，并存于一個(gè)二維結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)索引以紅色塊左上角為(0，0)； (2)對(duì)于拍攝到的圖像采用以下核對(duì)于圖像進(jìn)行卷積； (3)對(duì)卷積厚的圖像進(jìn)行峰值標(biāo)記，根據(jù)閾值，標(biāo)記出所有圖像中出現(xiàn)最大值和最小值的點(diǎn)； (4)對(duì)集合和集合進(jìn)行幾何識(shí)別；普通點(diǎn)的確定(方法I):在圖形中央確定一個(gè)點(diǎn)(黑點(diǎn))，然后尋找四個(gè)與其最為接近的點(diǎn)(白點(diǎn))，分析所尋找普通點(diǎn)的確定(方法I):在圖形中央確定一個(gè)點(diǎn)(黑點(diǎn))，然后尋找四個(gè)與其最為接近的點(diǎn)(白點(diǎn))，分析所尋找到的四個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，將其設(shè)置為黑點(diǎn)上下左右的點(diǎn)；然后用同樣的方法對(duì)識(shí)別到的點(diǎn)(白點(diǎn))進(jìn)行分析，確定其周圍的黑點(diǎn)，以此類推，可以得到整個(gè)場的點(diǎn)(黑點(diǎn))和點(diǎn)(白點(diǎn))的拓?fù)浞植迹贿吘夵c(diǎn)的確定(方法2):在圖像的邊緣地區(qū)，由于還是存在有一定的形變，所以以上方法會(huì)失效，方法是按照一定的方向去尋找對(duì)應(yīng)點(diǎn)； 在識(shí)別時(shí)，中心區(qū)域采用方法1，在向外擴(kuò)展識(shí)，上下，或左右點(diǎn)連接線與水平或垂直線的偏差如果超過n/ 10到n / 5，繼續(xù)要切換到方法2; (5)將所有識(shí)別到的點(diǎn)編入網(wǎng)格，并確定每個(gè)網(wǎng)格的區(qū)域； (6)確定網(wǎng)格的色彩，區(qū)分出R(Red，紅)、G(Green，綠)、B(Blue，藍(lán))三種色彩塊；針對(duì)某一個(gè)方格中的所有像素點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記； 其中取值范圍為100到150 ;然后計(jì)算改方格中標(biāo)記為R、G、B的點(diǎn)的數(shù)量比例，當(dāng)某一種顏色的比例超過時(shí)，則標(biāo)記為該顏色；一般取0.3至0.7 ; (7)以紅色塊左上角為(0，0)，對(duì)所有識(shí)別到的點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，并且通過步驟(I)得到每個(gè)相應(yīng)點(diǎn)所在的實(shí)際坐標(biāo)；由此，可通過標(biāo)準(zhǔn)語言相機(jī)標(biāo)定算法進(jìn)行標(biāo)定。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK104282010SQ201310281494
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月6日
【發(fā)明者】張煒, 萬軍飛 申請(qǐng)人:南京車聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司