一种图像合成标定方法技术

本发明专利技术公开一种图像合成标定方法，涉及汽车领域，解决了汽车的安全驾驶性能的问题。所述图像合成标定方法，包括：获取后视镜摄像头展开下任一点的第一点坐标并记录；建立其与相同世界点坐标的关系并记录；用内部参数模型获取第一畸变图像中相同点的像素值与第一点坐标的关系并记录；获取第一畸变图像中相同点的像素值与世界点坐标的关系并记录；获取摄像头折叠下任一点的第二点坐标并记录；建立相同点的第二点坐标与第一点坐标的关系并记录；用内部参数模型获取第二畸变图像中相同点的像素值与第二点坐标的关系并记录；获取第二畸变图像中相同点的像素值与世界点坐标的关系并记录。本发明专利技术用在汽车安全系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种图像合成标定方法
本专利技术涉及汽车智能安全驾驶领域，尤其涉及一种图像合成标定方法。
技术介绍
随着社会的发展，汽车已进入家家户户，人们对汽车的安全性能也越发关注，汽车的智能安全驾驶系统已成为发展趋势。在实际驾驶过程中，由于汽车驾驶员无法同时知晓四周的环境情况，易造成剐蹭、磕碰等事故，因此目前的汽车智能安全驾驶系统可以为驾驶员提供汽车周边360度全景环视影像，以方便驾驶员进行安全泊车等操作。其中，该影像系统由四个广角摄像头和一个控制器构成，前摄像头安装于前保险杠位置、后摄像头安装于后牌照位置(牌照上方或下方)、左右两摄像头分别安装于展开的左右后视镜下方；且核心标定算法集成于控制器中，主要是完成对摄像头与车身安装角度及其内部参数的计算。具体地，该影像系统的工作过程包括：通过每一个摄像头获取拍摄图像，并将四个图像进行处理(校正、转化为鸟瞰图等)，最后通过图像的拼接，实现360度全景影像输出。然而现有技术中，当汽车处于某种特殊的复杂环境(泊车空间狭小等)下，无法将左右后视镜展开时，即后视镜处于折叠状态，该状态下后视镜摄像头拍摄的图像会发生变化，导致无法与前后摄像头拍摄的图像进行拼接合成，从而使360度全景环视影像系统无法正常工作，则无法为驾驶员提供智能的安全驾驶信息，影响汽车的安全驾驶性能。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种图像合成标定方法，解决了现有技术中在后视镜处于折叠状态下，智能安全驾驶系统无法为驾驶员提供360度全景影像，从而影响汽车的安全驾驶性能的问题。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：一种图像合成标定方法，包括：步骤1、获取汽车后视镜摄像头在展开状态下的第一坐标系中任一点的第一点坐标并记录。步骤2、建立所述第一点坐标与相同点在世界坐标系中的世界点坐标之间的对应关系并记录。步骤3、在汽车后视镜摄像头展开状态下，用内部参数模型获取第一畸变图像中相同点的像素值与所述第一点坐标之间的对应关系并记录。步骤4、在汽车后视镜摄像头展开状态下，获取所述第一畸变图像中相同点的像素值与所述世界点坐标的对应关系并记录。步骤5、获取汽车摄像头在折叠状态下的第二坐标系中任一点的第二点坐标并记录。步骤6、建立相同点的所述第二点坐标与所述第一点坐标之间的对应关系并记录。步骤7、在汽车后视镜摄像头折叠状态下，用内部参数模型获取第二畸变图像中相同点的像素值与所述第二点坐标之间的对应关系并记录。步骤8、在汽车后视镜摄像头折叠状态下，获取所述第二畸变图像中相同点的像素值与所述世界点坐标的对应关系并记录。具体地，在所述步骤1之前，具体还包括：步骤101、铺设标定板，所述标定板为黑白棋盘状的百格图。步骤102、控制汽车行驶至所述标定板指定位置。步骤103、确定标定诊断工具接口与所述汽车的车载诊断系统接口相连接。其中，所述步骤1具体包括：步骤11、操作所述标定诊断工具与所述汽车的电子控制单元建立通讯认证。步骤12、通过所述汽车的电子控制单元激活所述汽车后视镜摄像头，并将所述汽车后视镜摄像头调整为展开状态。步骤13、以所述汽车后视镜摄像头的光心为所述第一坐标系原点，获取所述第一坐标系中任一点的第一点坐标并记录。其中，所述步骤2具体包括：步骤21、确定相同点的所述第一点坐标与所述世界点坐标相对应的第一空间变量，所述第一空间变量包括第一旋转矩阵R1以及第一平移向量T1。步骤22、用第一旋转矩阵R1和第一平移向量T1建立相同点的所述第一点坐标与所述世界点坐标对应关系并记录。其中，所述步骤3具体包括：用内部参数模型g获得相同点在第一畸变图像中的像素值与所述第一点坐标之间的投影关系，其中，所述第一坐标系原点与所述第一畸变图像原点共线。其中，所述步骤4具体包括：根据相同点的所述像素值与所述第一点坐标的投影关系，获得相同点在所述第一畸变图像的像素值与所述世界点坐标的对应关系并记录。其中，所述步骤5具体包括：步骤51、通过所述汽车的电子控制单元控制所述汽车后视镜折叠。步骤52、所述汽车的电子控制单元记录所述汽车后视镜折叠后的折叠角度信息。步骤53、以所述汽车后视镜摄像头的光心为所述第二坐标系原点，获取所述第二坐标系中任一点的第二点坐标并记录。其中，所述步骤6具体包括：步骤61、根据所述折叠角度信息，确定相同点的所述第一点坐标与所述第二点坐标相对应的第二空间变量，所述第二空间变量包括第二旋转矩阵R2以及第二平移向量T2。步骤62、用第二旋转矩阵R2和第二平移向量T2建立相同点的所述第一点坐标与所述第二点坐标对应关系并记录。其中，所述步骤7具体包括：用内部参数模型g获得相同点在第二畸变图像中的像素值与所述第二点坐标之间的投影关系，其中，所述第二坐标系原点与所述第二畸变图像原点共线。其中，所述步骤8具体包括：步骤81、根据相同点的所述像素值与所述第二点坐标的投影关系，获得所述相同点在第二畸变图像的像素值与所述第一点坐标的对应关系并记录。步骤82、根据相同点的所述第一点坐标与所述世界点坐标的对应关系，获得相同点在所述第二畸变图像的像素值与所述世界点坐标的对应关系并记录。本专利技术实施例提供的一种图像合成标定方法中，首先，通过汽车控制器获取汽车后视镜摄像头在展开状态下的第一坐标系Oc中的任一点(以实物中一点A为例)的第一点坐标(Xc,Yc,Zc)并记录；之后，控制器建立点A的第一点坐标(Xc,Yc,Zc)与该点A在世界坐标系Ow中的世界点坐标(Xw,Yw,Zw)之间的对应关系并记录，即用在世界坐标系Ow中的世界点坐标(Xw,Yw,Zw)来描述汽车后视镜摄像头在展开状态下拍摄的点A在第一坐标系Oc中的位置；然后，在汽车后视镜摄像头展开状态下，控制器可以通过用内部参数模型g来获取第一畸变图像中点A的像素值(U1,V1)与其第一点坐标(Xc,Yc,Zc)之间的对应关系并记录，即用在第一坐标系Oc中的第一点坐标(Xc,Yc,Zc)来描述汽车后视镜摄像头在展开状态下拍摄的点A在第一畸变图像中的像素值(U1,V1)，可以用函数：(U1,V1)＝g(Xc,Yc,Zc)来描述；这之后，在汽车后视镜摄像头展开状态下，控制器可以通过逻辑换算来获取第一畸变图像中点A的像素值(U1,V1)与其在世界坐标系Ow中的世界点坐标(Xw,Yw,Zw)的对应关系并记录，即用在世界坐标系Ow中的世界点坐标(Xw,Yw,Zw)来描述汽车后视镜摄像头在展开状态下拍摄的点A在第一畸变图像中的像素值(U1,V1)；再然后，控制器获取汽车摄像头在折叠状态下的第二坐标系Ov中任一点(仍然以实物中相同的点A为例)的第二点坐标(Xv,Yv,Zv)并记录；之后，控制器建立点A在第二坐标系Ov中的第二点坐标(Xv,Yv,Zv)与点A在第一坐标系Oc中第一点坐标(Xc,Yc,Zc)之间的对应关系并记录，即用在汽车摄像头展开状态下拍摄的点A在第一坐标系Oc中第一点坐标(Xc,Yc,Zc)来描述汽车后视镜摄像头在折叠状态下拍摄的点A在第一坐标系Oc中的位置；再之后，在汽车后视镜摄像头折叠状态下，控制器可以通过用内部参数模型g获取第二畸变图像中点A的像素值(U2,V2)与其第二点坐标(Xv,Yv,Zv)之间的对应关系并记录，即用在第二坐标系Ov中的第二点坐标(Xv,Yv,Zv)来描述汽车后视镜摄像头在折叠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像合成标定方法，其特征在于，包括：步骤1、获取汽车后视镜摄像头在展开状态下的第一坐标系中任一点的第一点坐标并记录；步骤2、建立所述第一点坐标与相同点在世界坐标系中的世界点坐标之间的对应关系并记录；步骤3、在汽车后视镜摄像头展开状态下，用内部参数模型获取第一畸变图像中相同点的像素值与所述第一点坐标之间的对应关系并记录；步骤4、在汽车后视镜摄像头展开状态下，获取所述第一畸变图像中相同点的像素值与所述世界点坐标的对应关系并记录；步骤5、获取汽车摄像头在折叠状态下的第二坐标系中任一点的第二点坐标并记录；步骤6、建立相同点的所述第二点坐标与所述第一点坐标之间的对应关系并记录；步骤7、在汽车后视镜摄像头折叠状态下，用内部参数模型获取第二畸变图像中相同点的像素值与所述第二点坐标之间的对应关系并记录；步骤8、在汽车后视镜摄像头折叠状态下，获取所述第二畸变图像中相同点的像素值与所述世界点坐标的对应关系并记录。

【技术特征摘要】
1.一种图像合成标定方法，其特征在于，包括：步骤1、获取汽车后视镜摄像头在展开状态下的第一坐标系中任一点的第一点坐标并记录；步骤2、建立所述第一点坐标与相同点在世界坐标系中的世界点坐标之间的对应关系并记录；步骤3、在汽车后视镜摄像头展开状态下，用内部参数模型获取第一畸变图像中相同点的像素值与所述第一点坐标之间的对应关系并记录；步骤4、在汽车后视镜摄像头展开状态下，获取所述第一畸变图像中相同点的像素值与所述世界点坐标的对应关系并记录；步骤5、获取汽车摄像头在折叠状态下的第二坐标系中任一点的第二点坐标并记录；步骤6、建立相同点的所述第二点坐标与所述第一点坐标之间的对应关系并记录；步骤7、在汽车后视镜摄像头折叠状态下，用内部参数模型获取第二畸变图像中相同点的像素值与所述第二点坐标之间的对应关系并记录；步骤8、在汽车后视镜摄像头折叠状态下，获取所述第二畸变图像中相同点的像素值与所述世界点坐标的对应关系并记录。2.根据权利要求1所述的一种图像合成标定方法，其特征在于，在所述步骤1之前，具体还包括：步骤101、铺设标定板，所述标定板为黑白棋盘状的百格图；步骤102、控制汽车行驶至所述标定板指定位置；步骤103、确定标定诊断工具接口与汽车的车载诊断系统接口相连接。3.根据权利要求2所述的一种图像合成标定方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：步骤11、操作所述标定诊断工具与汽车的电子控制单元建立通讯认证；步骤12、通过所述汽车的电子控制单元激活所述汽车后视镜摄像头，并将所述汽车后视镜摄像头调整为展开状态；步骤13、以汽车后视镜摄像头的光心为所述第一坐标系原点，获取所述第一坐标系中任一点的第一点坐标并记录。4.根据权利要求3所述的一种图像合成标定方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：步骤21、确定相同点的所述第一点坐标与所述世界点坐标相对应的第一空间变量，所述第一空间变量包括第一旋转矩阵R1以及第一平移向量T1；步骤22、用第一旋转矩阵R1和第一平移向量T1建立...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐明昭，赵海龙，惠辉，侯万广，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13