一種圖像合成標(biāo)定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種圖像合成標(biāo)定方法，涉及汽車領(lǐng)域，解決了汽車的安全駕駛性能的問題。所述圖像合成標(biāo)定方法，包括：獲取后視鏡攝像頭展開下任一點(diǎn)的第一點(diǎn)坐標(biāo)并記錄；建立其與相同世界點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系并記錄；用內(nèi)部參數(shù)模型獲取第一畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與第一點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系并記錄；獲取第一畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與世界點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系并記錄；獲取攝像頭折疊下任一點(diǎn)的第二點(diǎn)坐標(biāo)并記錄；建立相同點(diǎn)的第二點(diǎn)坐標(biāo)與第一點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系并記錄；用內(nèi)部參數(shù)模型獲取第二畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與第二點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系并記錄；獲取第二畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與世界點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系并記錄。本發(fā)明用在汽車安全系統(tǒng)中。
【專利說明】一種圖像合成標(biāo)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車智能安全駕駛領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像合成標(biāo)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車已進(jìn)入家家戶戶，人們對(duì)汽車的安全性能也越發(fā)關(guān)注，汽車的智能安全駕駛系統(tǒng)已成為發(fā)展趨勢(shì)。
[0003]在實(shí)際駕駛過程中，由于汽車駕駛員無法同時(shí)知曉四周的環(huán)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(tǒng)可以為駕駛員提供汽車周邊360度全景環(huán)視影像，以方便駕駛員進(jìn)行安全泊車等操作。其中，該影像系統(tǒng)由四個(gè)廣角攝像頭和一個(gè)控制器構(gòu)成，前攝像頭安裝于前保險(xiǎn)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(biāo)定算法集成于控制器中，主要是完成對(duì)攝像頭與車身安裝角度及其內(nèi)部參數(shù)的計(jì)算。具體地，該影像系統(tǒng)的工作過程包括:通過每一個(gè)攝像頭獲取拍攝圖像，并將四個(gè)圖像進(jìn)行處理(校正、轉(zhuǎn)化為鳥瞰圖等)，最后通過圖像的拼接，實(shí)現(xiàn)360度全景影像輸出。
[0004]然而現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)汽車處于某種特殊的復(fù)雜環(huán)境(泊車空間狹小等)下，無法將左右后視鏡展開時(shí)，即后視鏡處于折疊狀態(tài)，該狀態(tài)下后視鏡攝像頭拍攝的圖像會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致無法與前后攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行拼接合成，從而使360度全景環(huán)視影像系統(tǒng)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種圖像合成標(biāo)定方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中在后視鏡處于折疊狀態(tài)下，智能安全駕駛系統(tǒng)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。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種圖像合成標(biāo)定方法，包括:
[0008]步驟1、獲取汽車后視鏡攝像頭在展開狀態(tài)下的第一坐標(biāo)系中任一點(diǎn)的第一點(diǎn)坐標(biāo)并記錄。
[0009]步驟2、建立所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與相同點(diǎn)在世界坐標(biāo)系中的世界點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0010]步驟3、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態(tài)下，用內(nèi)部參數(shù)模型獲取第一畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與所述第一點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0011]步驟4、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態(tài)下，獲取所述第一畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0012]步驟5、獲取汽車攝像頭在折疊狀態(tài)下的第二坐標(biāo)系中任一點(diǎn)的第二點(diǎn)坐標(biāo)并記錄。
[0013]步驟6、建立相同點(diǎn)的所述第二點(diǎn)坐標(biāo)與所述第一點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。[0014]步驟7、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態(tài)下，用內(nèi)部參數(shù)模型獲取第二畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與所述第二點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0015]步驟8、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態(tài)下，獲取所述第二畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0016]具體地，在所述步驟I之前，具體還包括:
[0017]步驟101、鋪設(shè)標(biāo)定板，所述標(biāo)定板為黑白棋盤狀的百格圖。
[0018]步驟102、控制汽車行駛至所述標(biāo)定板指定位置。
[0019]步驟103、確定標(biāo)定診斷工具接口與所述汽車的車載診斷系統(tǒng)接口相連接。
[0020]其中，所述步驟I具體包括:
[0021]步驟11、操作所述標(biāo)定診斷工具與所述汽車的電子控制單元建立通訊認(rèn)證。
[0022]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(diào)整為展開狀態(tài)。
[0023]步驟13、以所述汽車后視鏡攝像頭的光心為所述第一坐標(biāo)系原點(diǎn)，獲取所述第一坐標(biāo)系中任一點(diǎn)的第一點(diǎn)坐標(biāo)并記錄。
[0024]其中，所述步驟2具體包括:
[0025]步驟21、確定相同點(diǎn)的所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的第一空間變量，所述第一空間變量包括第一旋轉(zhuǎn)矩陣Rl以及第一平移向量Tl。
[0026]步驟22、用第一旋轉(zhuǎn)矩陣Rl和第一平移向量Tl建立相同點(diǎn)的所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0027]其中，所述步驟3具體包括:用內(nèi)部參數(shù)模型g獲得相同點(diǎn)在第一畸變圖像中的像素值與所述第一點(diǎn)坐標(biāo)之間的投影關(guān)系，其中，所述第一坐標(biāo)系原點(diǎn)與所述第一畸變圖像原點(diǎn)共線。
[0028]其中，所述步驟4具體包括:根據(jù)相同點(diǎn)的所述像素值與所述第一點(diǎn)坐標(biāo)的投影關(guān)系，獲得相同點(diǎn)在所述第一畸變圖像的像素值與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0029]其中，所述步驟5具體包括:
[0030]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。
[0031]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。
[0032]步驟53、以所述汽車后視鏡攝像頭的光心為所述第二坐標(biāo)系原點(diǎn)，獲取所述第二坐標(biāo)系中任一點(diǎn)的第二點(diǎn)坐標(biāo)并記錄。
[0033]其中，所述步驟6具體包括:
[0034]步驟61、根據(jù)所述折疊角度信息，確定相同點(diǎn)的所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與所述第二點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的第二空間變量，所述第二空間變量包括第二旋轉(zhuǎn)矩陣R2以及第二平移向量T2。
[0035]步驟62、用第二旋轉(zhuǎn)矩陣R2和第二平移向量T2建立相同點(diǎn)的所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與所述第二點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0036]其中，所述步驟7具體包括:用內(nèi)部參數(shù)模型g獲得相同點(diǎn)在第二畸變圖像中的像素值與所述第二點(diǎn)坐標(biāo)之間的投影關(guān)系，其中，所述第二坐標(biāo)系原點(diǎn)與所述第二畸變圖像原點(diǎn)共線。
[0037]其中,所述步驟8具體包括:
[0038]步驟81、根據(jù)相同點(diǎn)的所述像素值與所述第二點(diǎn)坐標(biāo)的投影關(guān)系，獲得所述相同點(diǎn)在第二畸變圖像的像素值與所述第一點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0039]步驟82、根據(jù)相同點(diǎn)的所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲得相同點(diǎn)在所述第二畸變圖像的像素值與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0040]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圖像合成標(biāo)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(tài)下的第一坐標(biāo)系Oc中的任一點(diǎn)(以實(shí)物中一點(diǎn)A為例)的第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Yc, Zc)并記錄；之后，控制器建立點(diǎn)A的第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Yc, Zc)與該點(diǎn)A在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw, Yw, Zw)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw，Yw，Zw)來描述汽車后視鏡攝像頭在展開狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在第一坐標(biāo)系Oc中的位置；然后，在汽車后視鏡攝像頭展開狀態(tài)下，控制器可以通過用內(nèi)部參數(shù)模型g來獲取第一畸變圖像中點(diǎn)A的像素值(U1，V1)與其第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xc，Yc，Zc)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在第一坐標(biāo)系Oc中的第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xc，Yc，Zc)來描述汽車后視鏡攝像頭在展開狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在第一畸變圖像中的像素值(Ul，VI)，可以用函數(shù):(Ul，VI)=g (Xe, Yc, Zc)來描述；這之后，在汽車后視鏡攝像頭展開狀態(tài)下，控制器可以通過邏輯換算來獲取第一畸變圖像中點(diǎn)A的像素值(U1，V1)與其在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw, Yw, Zw)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw, Yw, Zw)來描述汽車后視鏡攝像頭在展開狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)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(tài)下的第二坐標(biāo)系Ov中任一點(diǎn)(仍然以實(shí)物中相同的點(diǎn)A為例)的第二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv，Yv, Zv)并記錄；之后，控制器建立點(diǎn)A在第二坐標(biāo)系Ov中的第二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv，Yv, Zv)與點(diǎn)A在第一坐標(biāo)系Oc中第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Yc, Zc)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在汽車攝像頭展開狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在第一坐標(biāo)系Oc中第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Yc, Zc)來描述汽車后視鏡攝像頭在折疊狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在第一坐標(biāo)系Oc中的位置；再之后，在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態(tài)下，控制器可以通過用內(nèi)部參數(shù)模型g獲取第二畸變圖像中點(diǎn)A的像素值(U2，V2)與 其第二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv，Yv，Zv)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在第二坐標(biāo)系Ov中的弟二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv, Yv, Zv)來描述汽車后視鏡攝像頭在折置狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在弟二畸變圖像中的像素值(U2，V2)，可以用函數(shù):(U2，V2) = g(Xv, Yv, Zv)來描述；最后，在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態(tài)下，控制器可以通過邏輯換算來獲取第二畸變圖像中點(diǎn)A的像素值(U2，V2)與其在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw，Yw，Zw)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw, Yw, Zw)來描述汽車后視鏡攝像頭在折置狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在第二畸變圖像中的像素值(U2，V2)。
[0041]由此分析可知，當(dāng)汽車處于泊車空間狹小等特殊復(fù)雜環(huán)境下，后視鏡只能處于折疊狀態(tài)，由于該狀態(tài)下后視鏡攝像頭拍攝的圖像會(huì)發(fā)生變化，因此通過本實(shí)施例提供的圖像合成標(biāo)定方法中的內(nèi)部參數(shù)模型及后視鏡攝像頭處于展開和折疊兩個(gè)狀態(tài)下的空間機(jī)械角度對(duì)應(yīng)關(guān)系等進(jìn)行圖像算法標(biāo)定，控制器能夠?qū)⒑笠曠R處于折疊狀態(tài)下拍攝的第二畸變圖像與世界坐標(biāo)系建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而將后視鏡處于折疊狀態(tài)下拍攝的第二畸變圖像中的各點(diǎn)像素值一一轉(zhuǎn)換成后視鏡處于展開狀態(tài)下的第一畸變圖像中的相應(yīng)像素值，從而可以順利與前后攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行拼接合成，進(jìn)而為駕駛員提供汽車周邊360度全景環(huán)視影像等安全駕駛信息，提高汽車的安全駕駛性能；而且，由于通過圖像算法標(biāo)定的轉(zhuǎn)換，能夠減少單獨(dú)標(biāo)定的時(shí)間，提聞效率?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像合成標(biāo)定方法流程圖；
[0043]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像合成標(biāo)定方法步驟I之前的準(zhǔn)備步驟流程圖；
[0044]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像合成標(biāo)定方法步驟I的具體步驟流程圖；
[0045]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像合成標(biāo)定方法步驟2的具體步驟流程圖；
[0046]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像合成標(biāo)定方法步驟5的具體步驟流程圖；
[0047]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像合成標(biāo)定方法步驟6的具體步驟流程圖；
[0048]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像合成標(biāo)定方法步驟8的具體步驟流程圖；
[0049]圖8為應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像合成標(biāo)定方法的成像過程流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例一種圖像合成標(biāo)定方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0051]本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像標(biāo)定方法，如圖1所示，包括:
[0052]步驟1、獲取汽車后視鏡攝像頭在展開狀態(tài)下的第一坐標(biāo)系中任一點(diǎn)的第一點(diǎn)坐標(biāo)并記錄。
[0053]步驟2、建立第一點(diǎn)坐標(biāo)與相同點(diǎn)在世界坐標(biāo)系中的世界點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0054]步驟3、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態(tài)下，用內(nèi)部參數(shù)模型獲取第一畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與第一點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0055]步驟4、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態(tài)下，獲取第一畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與世界點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0056]步驟5、獲取汽車攝像頭在折疊狀態(tài)下的第二坐標(biāo)系中任意點(diǎn)的第二點(diǎn)坐標(biāo)并記錄。
[0057]步驟6、建立相同點(diǎn)的第二點(diǎn)坐標(biāo)與第一點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0058]步驟7、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態(tài)下，用內(nèi)部參數(shù)模型獲取第二畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與第二點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0059]步驟8、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態(tài)下，獲取所述第二畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與世界點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
[0060]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圖像合成標(biāo)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(tài)下的第一坐標(biāo)系Oc中的任一點(diǎn)(以實(shí)物中一點(diǎn)A為例)的第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Yc, Zc)并記錄；之后，控制器建立點(diǎn)A的第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Yc, Zc)與該點(diǎn)A在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw, Yw, Zw)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw，Yw，Zw)來描述汽車后視鏡攝像頭在展開狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在第一坐標(biāo)系Oc中的位置；然后，在汽車后視鏡攝像頭展開狀態(tài)下，控制器可以通過用內(nèi)部參數(shù)模型g來獲取第一畸變圖像中點(diǎn)A的像素值(U1，V1)與其第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xc，Yc，Zc)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在第一坐標(biāo)系Oc中的第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xc，Yc，Zc)來描述汽車后視鏡攝像頭在展開狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在第一畸變圖像中的像素值(Ul，VI)，可以用函數(shù):(Ul，VI)=g(Xe, Yc, Zc)來描述；這之后，在汽車后視鏡攝像頭展開狀態(tài)下，控制器可以通過邏輯換算來獲取第一畸變圖像中點(diǎn)A的像素值(U1，V1)與其在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw, Yw, Zw)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw, Yw, Zw)來描述汽車后視鏡攝像頭在展開狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)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(tài)下的第二坐標(biāo)系Ov中任一點(diǎn)(仍然以實(shí)物中相同的點(diǎn)A為例)的第二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv，Yv, Zv)并記錄；之后，控制器建立點(diǎn)A在第二坐標(biāo)系Ov中的第二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv，Yv, Zv)與點(diǎn)A在第一坐標(biāo)系Oc中第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Yc, Zc)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在汽車攝像頭展開狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在第一坐標(biāo)系Oc中第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Yc, Zc)來描述汽車后視鏡攝像頭在折疊狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在第一坐標(biāo)系Oc中的位置；再之后，在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態(tài)下，控制器可以通過用內(nèi)部參數(shù)模型g獲取第二畸變圖像中點(diǎn)A的像素值(U2，V2)與其第二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv，Yv，Zv)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在第二坐標(biāo)系Ov中的弟二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv, Yv, Zv)來描述汽車后視鏡攝像頭在折置狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在弟二畸變圖像中的像素值(U2，V2)，可以用函數(shù):(U2，V2) = g(Xv, Yv, Zv)來描述；最后，在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態(tài)下，控制器可以通過邏輯換算來獲取第二畸變圖像中點(diǎn)A的像素值(U2，V2)與其在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw，Yw，Zw)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即用在世界坐標(biāo)系Ow中的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw, Yw, Zw)來描述汽車后視鏡攝像頭在折置狀態(tài)下拍攝的點(diǎn)A在第二畸變圖像中的像素值(U2，V2)。
[0061]由此分析可知，當(dāng)汽車處于泊車空間狹小等特殊復(fù)雜環(huán)境下，后視鏡只能處于折疊狀態(tài)，由于該狀態(tài)下后視 鏡攝像頭拍攝的圖像會(huì)發(fā)生變化，因此通過本實(shí)施例提供的圖像合成標(biāo)定方法中的內(nèi)部參數(shù)模型及后視鏡攝像頭處于展開和折疊兩個(gè)狀態(tài)下的空間機(jī)械角度對(duì)應(yīng)關(guān)系等進(jìn)行圖像算法標(biāo)定，控制器能夠?qū)⒑笠曠R處于折疊狀態(tài)下拍攝的第二畸變圖像與世界坐標(biāo)系建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而將后視鏡處于折疊狀態(tài)下拍攝的第二畸變圖像中的各點(diǎn)像素值一一轉(zhuǎn)換成后視鏡處于展開狀態(tài)下的第一畸變圖像中的相應(yīng)像素值，從而可以順利與前后攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行拼接合成，進(jìn)而為駕駛員提供汽車周邊360度全景環(huán)視影像等安全駕駛信息，提高汽車的安全駕駛性能；而且，由于通過圖像算法標(biāo)定的轉(zhuǎn)換，能夠減少單獨(dú)標(biāo)定的時(shí)間，提聞效率。
[0062]此處需要說明的是，上述步驟I中獲取的點(diǎn)A是任意一點(diǎn)，但控制器獲取的是攝像頭在展開狀態(tài)下拍攝的圖像中的所有點(diǎn)，即第一坐標(biāo)系中的點(diǎn)有A、B、C、D、E、F……等，相應(yīng)的步驟6中建立第二點(diǎn)坐標(biāo)與第一點(diǎn)坐標(biāo)之間的點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，此時(shí)的點(diǎn)應(yīng)對(duì)應(yīng)同一點(diǎn)，即在相同的點(diǎn)A、點(diǎn)B或點(diǎn)C…下，建立第一點(diǎn)坐標(biāo)與第二點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而將第一坐標(biāo)系中的所有點(diǎn)與第二坐標(biāo)系中所有相應(yīng)點(diǎn)一一建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而將后視鏡處于折疊狀態(tài)下拍攝的第二畸變圖像中的各點(diǎn)像素值一一轉(zhuǎn)換成后視鏡處于展開狀態(tài)下的第一畸變圖像中的相應(yīng)像素值，方便完成圖像合成標(biāo)定。其中，在上述步驟I之前還需要進(jìn)行標(biāo)定準(zhǔn)備，如圖2所示，具體可以包括:步驟101、鋪設(shè)標(biāo)定板，該標(biāo)定板可以為黑白棋盤狀的百格圖，且每個(gè)格的尺寸為10cm*10cm，也可以為圓形等其他圖形的平面棋盤格狀標(biāo)定板；其中，黑白棋盤狀的百格圖僅包括黑、白色，像素值對(duì)應(yīng)最大值和最小值，便于進(jìn)行圖像處理、方便試驗(yàn)。步驟102、控制汽車行駛至標(biāo)定板指定位置，該指定位置通?？梢允菢?biāo)定板的中心位置；步驟103、確定(控制器)標(biāo)定診斷工具接口與汽車的車載診斷系統(tǒng)接口相連接，并通信正常，從而保證汽車的智能安全駕駛系統(tǒng)可以正常工作，并順利完成圖像合成標(biāo)定及輸出360度全景環(huán)視影像。
[0063]具體地，如圖3所示，上述步驟I可以具體包括:步驟11、操作標(biāo)定診斷工具與汽車電子控制單元建立通訊認(rèn)證，以保證后續(xù)控制汽車后視鏡處于展開和折疊兩種不同狀態(tài)下，均與標(biāo)定診斷工具和車載診斷系統(tǒng)相連通。
[0064]步驟12、控制電子控制單元激活汽車后視鏡攝像頭，并將汽車后視鏡攝像頭調(diào)整為展開狀態(tài)，從而后續(xù)獲取第一坐標(biāo)系Oc中所有點(diǎn)的第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xe, Yc, Zc)并記錄。
[0065]步驟13、以汽車后視鏡在展開狀態(tài)下的攝像頭的光心為第一坐標(biāo)系Oc的原點(diǎn)，并獲取第一坐標(biāo)系Oc中各點(diǎn)的第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xc，Yc，Zc)并記錄。
[0066]具體地，圖像處理主要通過標(biāo)定診斷工具集合車載診斷系統(tǒng)完成圖像的畸變校正、拼接等。其中，由于汽車攝像頭多為廣角攝像頭，因此所拍攝到的初始圖片為畸變圖像，在對(duì)畸變圖像進(jìn)行處理時(shí)，需要預(yù)先標(biāo)定各參數(shù)，從而控制器能夠根據(jù)各參數(shù)進(jìn)行校正，進(jìn)而將圖像轉(zhuǎn)化為俯視圖(鳥瞰圖)，便于后續(xù)圖像合成。
[0067]其中，如圖4所示，上述步驟2具體可以包括:步驟21、以第一坐標(biāo)系Oc中的點(diǎn)A為例，標(biāo)定診斷工具確定點(diǎn)A的第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xe, Yc, Zc)與世界坐標(biāo)系Ow中的該點(diǎn)的世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw，Yw，Zw)之間相對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即第一空間變量，該第一空間變量具體可以包括第一旋轉(zhuǎn)矩陣Rl以及第一平移向量Tl。
[0068]步驟22、標(biāo)定診斷工具通過第一旋轉(zhuǎn)矩陣Rl和第一平移向量Tl建立點(diǎn)A的第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Yc, Zc)與其世界點(diǎn)坐標(biāo)(XW，Yw, Zw)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即可以通過函數(shù):(Xe, Yc, Zc) = Rl (Xw, Yw, Zw) +Tl 來描述。
[0069]補(bǔ)充說明，上述第一旋轉(zhuǎn)矩陣Rl和第一平移向量Tl，為經(jīng)過多次試驗(yàn)得到的合理常量。
[0070]其中，上述步驟3可以具體為:標(biāo)定診斷工具用內(nèi)部參數(shù)模型g獲得點(diǎn)A在第一畸變圖像中的像素值(U1，V1)與其第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xc，Yc，Zc)之間的投影關(guān)系，即可以通過函數(shù):(Ul，VI) =g(Xc, Yc, Zc)來描述；其中，第一坐標(biāo)系原點(diǎn)與第一畸變圖像原點(diǎn)共線，即處于展開狀態(tài)下的攝像頭光心延長線與第一畸變圖像垂直，且垂足為該畸變圖像的原點(diǎn)。
[0071]其中，上述步驟4可以具體為:標(biāo)定診斷工具根據(jù)點(diǎn)A的像素值(U1，V1)與其第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xc，Yc，Zc)之間的投影關(guān)系，獲得該點(diǎn)在第一畸變圖像的像素值(U1，V1)與其世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw, Yw, Zw)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即可以通過函數(shù)(U1，V1) = g[Rl (Xw, Yw, Zw) +Tl]來描述。從而，通過該函數(shù)，能夠得到展開狀態(tài)下，汽車后視鏡攝像頭所拍攝的畸變圖像與實(shí)物對(duì)應(yīng)位置的參數(shù)，從而控制器通過參數(shù)進(jìn)行畸變圖像的校正，以合成汽車后視鏡展開時(shí)的360度全景環(huán)視影像，便于駕駛員進(jìn)行泊車等操作。
[0072]其中，如圖5所示，上述步驟5可以具體包括:步驟51、通過汽車電子控制單元(Electronic Control Unit，ECU)控制汽車后視鏡折疊，為后續(xù)進(jìn)行后視鏡處于折疊狀態(tài)下的標(biāo)定做準(zhǔn)備。
[0073]步驟52、汽車電子控制單元記錄汽車后視鏡折疊后的空間折疊角度信息等，即確定后視鏡折疊狀態(tài)與展開狀態(tài)下的空間角度對(duì)應(yīng)關(guān)系，并發(fā)送給標(biāo)定診斷工具。
[0074]步驟53、以汽車后視鏡處于折疊狀態(tài)下的攝像頭的光心為第二坐標(biāo)系Ov的原點(diǎn)，獲取第二坐標(biāo)系Ov中任一點(diǎn)(仍然以實(shí)物中相同的點(diǎn)A為例)的第二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv，Yv, Zv)并記錄。
[0075]其中，如圖6所示，上述步驟6可以具體包括:步驟61、標(biāo)定診斷工具根據(jù)折疊角度信息，確定相同點(diǎn)的點(diǎn)A第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xc，Yc，Zc)與第二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv，Yv，Zv)之間相對(duì)應(yīng)的第二空間變量，該第二空間變量具體可以包括第二旋轉(zhuǎn)矩陣R2以及第二平移向量T2。
[0076]步驟62、標(biāo)定診斷工具用第二旋轉(zhuǎn)矩陣R2和第二平移向量T2建立相同點(diǎn)的點(diǎn)A第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xc，Yc，Zc)與第二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv，Yv，Zv)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即可以通過函數(shù):(Xv, Yv, Zv) = R2 (Xe, Yc, Zc) +T2 來描述。
[0077]補(bǔ)充說明，上述第二旋轉(zhuǎn)矩陣R2和第二平移向量T2，為經(jīng)過多次試驗(yàn)得到的合理常量。
[0078]其中，上述步驟7可以具體為:標(biāo)定診斷工具用內(nèi)部參數(shù)模型g獲得點(diǎn)A在第二畸變圖像中的像素值(U2，V2)與其第二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv，Yv，Zv)之間的投影關(guān)系，即可以通過函數(shù):(U2，V2) = g(Xv, Yv, Zv)來描述；其中，第二坐標(biāo)系原點(diǎn)與第二畸變圖像原點(diǎn)共線，即處于折疊狀態(tài)下的攝像頭光心延長線與第二畸變圖像垂直，且垂足為該畸變圖像的原點(diǎn)。
[0079]其中，如圖7所示，上述步驟8可以具體包括:步驟81、標(biāo)定診斷工具根據(jù)點(diǎn)A的像素值(U2，V2)與其第二點(diǎn)坐標(biāo)(Xv，Yv，Zv)之間的投影關(guān)系，獲得該點(diǎn)A在第二畸變圖像的像素值(U2，V2)與其第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xc，Yc，Zc)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即可以通過函數(shù):(U2, V2) = g[R2 (Xe, Yc, Zc)+T2]來描述。
[0080]步驟82、標(biāo)定診斷工具根據(jù)點(diǎn)A的第一點(diǎn)坐標(biāo)(Xc，Yc，Zc)與其世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw，Yw，Zw)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲得對(duì)應(yīng)點(diǎn)的點(diǎn)A在第二畸變圖像的像素值(U2，V2)與其世界點(diǎn)坐標(biāo)(Xw，Yw，Zw)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即可以通過函數(shù):(U2，V2)=g{R2[Rl(Xw,Yw, Zw)+Tl]+T2}來描述。此時(shí)標(biāo)定診斷工具可以通過邏輯換算獲取點(diǎn)A在第二畸變圖像中的像素值(U2，V2)與相應(yīng)的點(diǎn)A在第一畸變圖像中的像素值(U1，V1)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄，即(U2， V2)=常量*(U1，V1)。
[0081]其中常量=g{R2 [R1 (Xw, Yw, Zw) +Tl] +T2} /g[R1 (Xw, Yw, Zw) +Tl] ?
[0082]此時(shí)，汽車的四個(gè)攝像頭已經(jīng)分別拍攝了四個(gè)方位的百格圖圖像(即使后視鏡處于折疊狀態(tài)，其百格圖圖像也可通過上述實(shí)施例提供的標(biāo)定方法轉(zhuǎn)換成后視鏡處于展開狀態(tài)下的百格圖圖像)，電子控制單元對(duì)四個(gè)方位的百格圖上的像素重合點(diǎn)進(jìn)行拼接并剪切邊界圖像，并形成完整的360度環(huán)視影像。
[0083]補(bǔ)充說明，為了便于理解，圖8為應(yīng)用了本實(shí)施例提供的標(biāo)定方法進(jìn)行成像的完整流程圖。
[0084]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像合成標(biāo)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(tài)下的第一坐標(biāo)系中任一點(diǎn)的第一點(diǎn)坐標(biāo)并記錄; 步驟2、建立所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與相同點(diǎn)在世界坐標(biāo)系中的世界點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄； 步驟3、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態(tài)下，用內(nèi)部參數(shù)模型獲取第一畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與所述第一點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄； 步驟4、在汽車后視鏡攝像頭展開狀態(tài)下，獲取所述第一畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄； 步驟5、獲取汽車攝像頭在折疊狀態(tài)下的第二坐標(biāo)系中任一點(diǎn)的第二點(diǎn)坐標(biāo)并記錄； 步驟6、建立相同點(diǎn)的所述第二點(diǎn)坐標(biāo)與所述第一點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄； 步驟7、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態(tài)下，用內(nèi)部參數(shù)模型獲取第二畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與所述第二點(diǎn)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄； 步驟8、在汽車后視鏡攝像頭折疊狀態(tài)下，獲取所述第二畸變圖像中相同點(diǎn)的像素值與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)的 對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖像合成標(biāo)定方法，其特征在于，在所述步驟I之前，具體還包括: 步驟101、鋪設(shè)標(biāo)定板，所述標(biāo)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(biāo)定板指定位置； 步驟103、確定標(biāo)定診斷工具接口與所述汽車的車載診斷系統(tǒng)接口相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種圖像合成標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟I具體包括: 步驟11、操作所述標(biāo)定診斷工具與所述汽車的電子控制單元建立通訊認(rèn)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(diào)整為展開狀態(tài)； 步驟13、以所述汽車后視鏡攝像頭的光心為所述第一坐標(biāo)系原點(diǎn)，獲取所述第一坐標(biāo)系中任一點(diǎn)的第一點(diǎn)坐標(biāo)并記錄。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種圖像合成標(biāo)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(diǎn)的所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的第一空間變量，所述第一空間變量包括第一旋轉(zhuǎn)矩陣Rl以及第一平移向量Tl ； 步驟22、用第一旋轉(zhuǎn)矩陣Rl和第一平移向量Tl建立相同點(diǎn)的所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種圖像合成標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟3具體包括: 用內(nèi)部參數(shù)模型g獲得相同點(diǎn)在第一畸變圖像中的像素值與所述第一點(diǎn)坐標(biāo)之間的投影關(guān)系，其中，所述第一坐標(biāo)系原點(diǎn)與所述第一畸變圖像原點(diǎn)共線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種圖像合成標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟4具體包括: 根據(jù)相同點(diǎn)的所述像素值與所述第一點(diǎn)坐標(biāo)的投影關(guān)系，獲得相同點(diǎn)在所述第一畸變圖像的像素值與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種圖像合成標(biāo)定方法，其特征在于，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(biāo)系原點(diǎn)，獲取所述第二坐標(biāo)系中任一點(diǎn)的第二點(diǎn)坐標(biāo)并記錄。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種圖像合成標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟6具體包括: 步驟61、根據(jù)所述折疊角度信息，確定相同點(diǎn)的所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與所述第二點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的第二空間變量，所述第二空間變量包括第二旋轉(zhuǎn)矩陣R2以及第二平移向量T2 ； 步驟62、用第二旋轉(zhuǎn)矩陣R2和第二平移向量T2建立相同點(diǎn)的所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與所述第二點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種圖像合成標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟7具體包括: 用內(nèi)部參數(shù)模型g獲得相同點(diǎn)在第二畸變圖像中的像素值與所述第二點(diǎn)坐標(biāo)之間的投影關(guān)系，其中，所述第二坐標(biāo)系原點(diǎn)與所述第二畸變圖像原點(diǎn)共線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種圖像合成標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟8具體包括: 步驟81、根據(jù)相同點(diǎn)的所述像素值與所述第二點(diǎn)坐標(biāo)的投影關(guān)系，獲得所述相同點(diǎn)在第二畸變圖像的像素值與所述第一點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄； 步驟82、根據(jù)相同點(diǎn)的所述第一點(diǎn)坐標(biāo)與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲得相同點(diǎn)在所述第二畸變圖像的像素值與所述世界點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄。
【文檔編號(hào)】G06T5/50GK104008530SQ201410239145
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】齊明昭, 趙海龍, 惠輝, 侯萬廣 申請(qǐng)人:長城汽車股份有限公司