照相机校正装置制造方法及图纸

一种照相机校正装置，其通过至少2个照相机拍摄至少1个标识，根据至少2个照相机的拍摄图像对至少2个照相机的设置状态进行校正，该照相机校正装置具备：提取部，其根据至少2个照相机的拍摄图像提取至少1个标识的特征量；一次校正部，其根据特征量，在标识坐标系中分别计算出至少2个照相机的各位置；以及二次校正部，其将通过一次校正部计算出的标识坐标系中的各照相机的位置坐标变换为车辆坐标系中的各照相机的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种照相机校正装置。
技术介绍
为了使驾驶员等识别车辆周围的状况，已知如下的俯视显示装置，其通过多个照相机拍摄车辆的全部周围，将从各照相机得到的拍摄图像变换为俯视图像，将合成多个俯视图像而得的合成图像显示在监视器上。在这样的俯视显示装置中，需要在俯视图像之间细致地进行对位，因此要求高精度地校正(校准)照相机的设置状态、例如照相机的设置位置和设置角度。在专利文献1中公开了如下的照相机调整装置，其判别是否恰当地拍摄了配置在车辆周围的预定位置的校正用标识，在判别为没有恰当地拍摄时，引导输出不恰当的校正用标识的状态和恰当的对策。现有技术文献专利文献1：日本特开2011-25840号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术高精度地校正拍摄俯视图像合成用拍摄图像的至少2个照相机的设置状态。用于解决课题的方案根据本专利技术的第一方式，一种照相机校正装置，其通过至少2个照相机拍摄至少1个标识，根据至少2个照相机的拍摄图像对至少2个照相机的设置状态进行校正，该照相机校正装置具备：提取部，其根据至少2个照相机的拍摄图像提取至少1个标识的特征量；一次校正部，其根据特征量，在标识坐标系中分别计算出至少2个照相机的各位置；以及二次校正部，其将通过一次校正部计算出的标识坐标系中的各照相机的位置坐标变换为车辆坐标系中的各照相机的位置。专利技术效果根据本专利技术，不物理地调整拍摄俯视图像合成用拍摄图像的至少2个照相机的设置状态，而能够根据至少2个拍摄图像生成俯视图像，因此在车辆出厂后，能够在销售商的修理工厂、用户的停车场，或在交付目的地组装大型车辆的现场等高精度地进行校正。附图说明图1是表示使用本专利技术的第一实施方式的照相机校正装置进行照相机的校正的环境的一个例子的图。图2是表示通过本专利技术的第一实施方式的照相机校正装置进行的校正而高精度地合成的俯视图像的一个例子的图。图3是表示本专利技术的第一实施方式的照相机校正装置的一个结构例子的框图。图4是表示图像恰当判定部的一个结构例子的框图。图5是表示修正图像的一个例子的图。图6是表示校正部的一个结构例子的图。图7是表示标识坐标系的一个例子的图。图8是表示校正恰当判定部的一个结构例子的图。图9是表示状态解析部的一个结构例子的图。图10是与照相机校正装置的动作例子有关的流程图。图11是与图像恰当判定部有关的流程图的一个例子。图12是与本专利技术的第一实施方式的照相机校正装置的校正部有关的流程图。图13是与校正恰当判定部有关的流程图。图14是与状态解析部有关的流程图。图15是表示使用本专利技术的第二实施方式的照相机校正装置进行照相机的校正的环境的一个例子的图。图16是表示通过本专利技术的第二实施方式的照相机校正装置进行的校正而高精度地合成的俯视图像的一个例子的图。图17是与本专利技术的第二实施方式的照相机校正装置的校正部有关的流程图。具体实施方式(第一实施方式)图1表示使用本专利技术的第一实施方式的照相机校正装置进行照相机的校正的环境的一个例子。在图1中，车辆201例如是轿车，停放在销售商的工厂或用户的自家的停车场等。在车辆201上设置有照相机102a、102b、102c、102d。车载装置100被安装在车辆201上，与照相机102a～102d连接。照相机102a～102d例如由鱼眼照相机等广角照相机构成，朝向车辆201周边的地面。照相机102a被设置在车辆201的前部，每一帧地拍摄车辆201前方的拍摄范围202a，向车载装置100输出拍摄图像A1。照相机102b被设置在车辆201的后部，每一帧地拍摄车辆201后方的拍摄范围202b，向车载装置100输出拍摄图像B1。照相机102c被设置在车辆201的左侧，每一帧地拍摄车辆201左侧方的拍摄范围202c，向车载装置100输出拍摄图像C1。照相机102d被设置在车辆201的右侧，每一帧地拍摄车辆201的右侧方的拍摄范围202d，向车载装置100输出拍摄图像D1。照相机102a被设置在车辆前部中央，其光轴朝向车辆前方，照相机102b被设置在车辆后部中央，其光轴朝向车辆后方。在车辆前后方向，照相机102c的光轴朝向车辆左侧方，照相机102d的光轴朝向车辆右侧方。车载装置100根据照相机102a～102d的拍摄图像A1～D1，生成图2所示那样的车辆201周围的俯视图像250，并显示在设置于驾驶座的显示部中。具体地，图2所示的俯视图像250具有图像区域250a、图像区域250b、图像区域250c、图像区域250d。根据照相机102a输出的拍摄图像A1生成图像区域250a的图像。根据照相机102b输出的拍摄图像B1生成图像区域250b的图像。根据照相机102c输出的拍摄图像C1生成图像区域250c的图像。根据照相机102d输出的拍摄图像D1生成图像区域250d的图像。此外，图2的X1轴和Y1轴是车辆坐标系，坐标原点是车辆前部中央的预定地上高度位置。在设计上，将照相机102a的中心位置设定为坐标原点。用Z1轴的坐标值表示车辆的高度方向，但在图2中省略了图示。用车辆坐标系的坐标值(x，y，z)规定照相机102a～102d的设置位置，用角度(θroll，θpitch，θyaw)规定设置角度。θroll是照相机光轴的滚转(roll)角度，θpitch是照相机光轴的俯仰(pitch)角度，θyaw是照相机光轴的偏航(yaw)角度。车载装置100例如在停放车辆201时显示俯视图像250，由此向驾驶员提供与车辆201的周围环境有关的信息。车载装置100为了恰当地生成俯视图像250，而校正照相机102a～102d的设置状态。在图1中，服务人员为了校正照相机102a～102d的设置状态，而将预定的校正用标识101a、101b、101c、101d分别设置在车辆201的右侧前方、左侧前方、右侧后方、左侧后方的地面。校正用标识101a～101d例如是矩形的薄平板，在各自的表面具有涂黑的矩形形状的图形。此外，在图1中，以影线表现矩形形状图形的涂黑。对于拍摄范围202a和拍摄范围202d，其一部分在车辆201的右侧前方重合，将它们重合的范围称为公共拍摄范围203a。对于拍摄范围202a和拍摄范围202c，其一部分在车辆201的左侧前方重合，将它们重合的范围称为公共拍摄范围203b。对于拍摄范围202b和拍摄范围202d，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照相机校正装置，其通过至少2个照相机拍摄至少1个标识，根据上述至少2个照相机的拍摄图像对上述至少2个照相机的设置状态进行校正，该照相机校正装置的特征在于，具备：提取部，其根据上述至少2个照相机的拍摄图像提取上述至少1个标识的特征量；一次校正部，其根据上述特征量，在标识坐标系中分别计算出上述至少2个照相机的各位置；以及二次校正部，其将通过上述一次校正部计算出的上述标识坐标系中的各照相机的位置坐标变换为车辆坐标系中的各照相机的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.29 JP 2013-2472611.一种照相机校正装置，其通过至少2个照相机拍摄至少1个标识，根
据上述至少2个照相机的拍摄图像对上述至少2个照相机的设置状态进行校
正，该照相机校正装置的特征在于，具备：
提取部，其根据上述至少2个照相机的拍摄图像提取上述至少1个标识的
特征量；
一次校正部，其根据上述特征量，在标识坐标系中分别计算出上述至少2
个照相机的各位置；以及
二次校正部，其将通过上述一次校正部计算出的上述标识坐标系中的各照
相机的位置坐标变换为车辆坐标系中的各照相机的位置。
2.根据权利要求1所述的照相机校正装置，其特征在于，
该照相机校正装置具备：校正恰当判定部，其根据上述二次校正部进行校
正后生成的俯视图像，判定上述车辆坐标系中的多个上述照相机中各个照相机
的位置是否恰当。
3.根据权利要求1所述的照相机校正装置，其特征在于，
该照相机校正装置具备：图像恰当判定部，其根据上述特征量，判定是否
恰当地拍摄了图像。
4.根据权利要求1所述的照相机校正装置，其特征在于，
该照相机校正装置具备：
图像恰当判定部，其根据上述特征量，判定是否恰当地拍摄了图像；
校正恰当判定部，其根据上述二次校正部进行校正后生成的俯视图像，判
定上述车辆坐标系中的多个上述照相机中各个照相机的位置是否恰当；以及
状态解析部，其根据上述图像恰当判定部的判定结果和上述校正恰当判定
部的判定结果，解析上述校正失败的原因。
5.根据权利要求2或4所述的照相机校正装置，其特征在于，
上述校正恰当判定部将上述判定结果显示在显示部中。
6.根据权利要求1所述的照相机校正装置，其特征在于，
上述至少2个照相机是拍摄范围相互重合的2个照相机，
在来自上述2个照相机的上述拍摄图像中，在上述2个照相机的拍摄范围
重合的范围内包含1个标识的图像，
上述提取部针对上述1个标识提取特征点的位置作为上述特征量，
上述一次校正部计算出将上述特征点的位置坐标变换为上述标识坐标系
的单应矩阵，根据上述单应矩阵计算出上述标识坐标系中的上述2个照相机的
位置，
上述二次校正部具备：坐标系综合部，其将通过上述一次校正部计算出的
上述标识坐标系中的各照相机的位置变换为上述车辆坐标系中的位置。
7.根据权利要求6所述的照相机校正装置，其特征在于，
该照相机校正装置是针对上述2个照相机和进一步追加的2个照相机的校
正装置，
4个照相机中的各个照相机与上述4个照相机中的其他2个照相机的拍摄
范围重合，
在来自上述4个照相机的拍摄图像中，在上述4个照相机的拍摄范围相互
重合的范围内分别包含1个标识的图像，
上述提取部提取4个标识各自的特征点的位置作为上述特征量，
上述一次校正部针对上述4个标识中的各个标识，对在拍摄范围内包含该
标识的每个照相机，计算出将该标识的上述特征点的位置坐标变换为该标识的
上述标识坐标系的单应矩阵，根据上述单应矩阵，分别计算出上述单应矩阵的
变换目标的上述标识坐标系中的该照相机的位置。
8.根据权利要求7所述的照相机校正装置，其特征在于，
上述4个照相机是第一、第二、第三、第四照相机，
上述第一照相机的拍摄范围与上述第三、第四照相机的拍摄范围重合，
上述第二照相机的拍摄范围与上述第三、第四照相机的拍摄范围重合，
在上述第一照相机的拍摄范围与上述第四照相机的拍摄范围重合的范围
内包含第一标识的图像，
在上述第一照相机的拍摄范围与上述第三照相机的拍摄范围重合的范围
内包含第二标识的图像，
在上述第二照相机的拍摄范围与上述第四照相机的拍摄范围重合的范围

\t内包含第三标识的图像，
在上述第二照相机的拍摄范围与上述第三照相机的拍摄范围重合的范围<...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂野盛彦，青木利幸，冈田司，佐藤启二，
申请(专利权)人：歌乐株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP