用于在用于车辆的立体视频系统内识别相对偏航角改变的方法和控制设备技术方案

本发明专利技术涉及一种用于在用于车辆(100)的立体视频系统(102)上识别相对偏航角改变(106)的方法。所述立体视频系统(102)具有第一相机(110)和第二相机(112)，所述第一相机(110)和第二相机(112)对准共同的检测范围(114)并且布置成彼此错开一个立体基线(116)。所述方法具有读入步骤、求取步骤、确定步骤和比较步骤。在读入步骤中，从相机(110、112)读入图像对并从所述第一相机(110)读入另一图像。所述图像对包括所述第一相机(110)的在第一时刻检测的第一图像和所述第二相机(112)的在所述第一时刻检测的第二图像。所述另一图像是在时间上与所述第一时刻错开的另一时刻检测的。在求取步骤中，在应用所述图像对、所述立体基线(116)和立体视觉法处理准则的情况下在所述检测范围(114)内求取静止面(108、122)，以便获得所述立体视频系统(102)的倾斜角(124)。在确定步骤中，在应用所述图像对的所述第一图像、所述另一图像和对应变换处理准则的情况下确定所述静止面(108)，以便获得比较角。在此，当所述立体视频系统(102)在所述第一时刻与所述另一时刻之间已经运动了路程(126)时，检测所述第一图像与所述另一图像之间的对应变换。在比较步骤中，在应用比较准则的情况下，把所述倾斜角(124)与所述比较角进行比较，以便识别相对偏航角改变(106)。

Method and control device for identifying relative yaw angle changes in a stereoscopic video system for a vehicle

The invention relates to a method for identifying relative yaw angle change (106) on a stereoscopic video system (102) for a vehicle (100). The stereo video system (102) has a first camera camera (110) and second (112), the first camera (110) and second (112) camera alignment detection range of common (114) and arranged to stagger a stereo baseline (116). The method has a reading step, an acquisition step, a determining step and a comparison step. In the reading step, the camera (110, 112) is read into the image pair and read from the first camera (a) into another image. The image pair includes a first image detected at the first moment of the first camera (110) and a second image detected at the first time by the second camera (112). The other image is detected at a different time from time to time. In calculating steps, in the application of the image of the stereo baseline, (116) and stereo vision method to deal with the criteria in the case of the detection range (114) in calculating the stationary surface (108, 122), in order to obtain the stereo video system (102) tilt angle (124). In the determination step, the stationary surface (108) is determined in the case of the first image, the other image, and the corresponding transformation processing criterion applied to the image pair. In this case, when the stereo video system (102) has already moved a distance (126) between the first and the other time, the correspondence between the first image and the other image is detected. In the comparison step, the tilt angle (124) is compared with the comparison angle in order to identify the relative yaw angle change (106) in the comparison step.

【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用于在用于车辆或其他可运动系统的立体视频系统上识别相对偏航角改变的方法，还涉及相应的控制设备以及相应的计算机程序产品。
技术介绍
在立体相机的情况下，相机之间的角度的小改变就影响整个系统的精确度。DE 10 2004 062 275 A1描述用于求取立体相机的校准参数的方法和装置。
技术实现思路
在此背景下，借助本专利技术提出根据独立权利要求的用于在用于车辆的立体视频系统上识别相对偏航角改变的方法、使用所述方法的控制设备以及相应的计算机程序产品。有利的构型由各从属权利要求和说明书得出。基于立体视觉法(Stereoskopie)的对象空间识别具有高的识别概率和高的识别速率。在此，即使在静止的立体相机系统的情况下，立体视觉法也起作用。所述立体视觉法仅仅易受两个相机的相对定位改变的影响。例如，由于热或冷效应容易使所述相机中的一个相对于另一相机转动。则第一相机的第一参考点相对于第二相机的第二参考点具有不正确的移位，其中所述第一和所述第二参考点代表这些相机的拍摄区域中的相同的点。通过所述移位错误地求取相对于所识别对象的距离。感觉平坦的对象倾斜了。为了补偿角度误差，可以匹配这些参考点中的至少一个。基于相机中的一个的在时间上和在空间上错开的图像的单目分析处理，可以同样在空间上分辨对象。在此，图像之间的空间距离起类似于在立体视觉法的情况下相机之间的立体基线(Steorobasis)的作用。则在图像之间可以确定一种对应变换，该对应变化代表图像之间的改变。与立体视觉法相反，单目分析处理可以对两个相机之间的相对角度误差不敏感。具有两个相机的立体视觉法即可以通过这些相机中的一个的单目分析处理通过对应变换来保障。尤其平坦的静止对象可以用来补偿角度误差，其方式是：这样补偿角度，使得用两个测量方法(立体视觉的、单目视觉的)相同地测量所检测对象。提出一种用于在用于车辆的立体视频系统上识别相对偏航角改变的方法，其中，立体视频系统具有第一相机和第二相机，所述第一相机和所述第二相机对准共同的检测范围，并且布置成彼此错开一个立体基线，其中所述方法具有下列步骤：从这些相机读入图像对，并从第一相机读入另一图像，其中，图像对包括第一相机的在第一时刻检测的第一图像和第二相机的在第一时刻检测的第二图像，并且所述另一图像是在时间上与第一时刻错开的另一时刻检测的；在应用图像对、立体基线和立体视觉法处理准则的情况下在检测范围中求取静止面(有利地尤其是地面)，以便获得所述立体视频系统的倾斜角，有利地是立体视频系统的相对于静止面的俯仰角。在应用图像对的第一图像、另一图像和对应变换处理准则的情况下确定所述静止面，以便获得比较角，其中，当立体视频系统在第一时刻和另一时刻之间已经运动了一段路程时，检测第一图像和另一图像之间的对应变换；并且在应用比较准则的情况下把所述倾斜角与所述比较角——即两个面倾斜量进行比较，以便识别相对偏航角改变。对于相对偏航角改变——亦称偏航角偏移，可以理解为这两个相机的侧方向角(Seitenrichtungwinkel)之差。立体基线可以是相机的空间距离。图像可以通过逐列和逐行布置的像点的图象信息来代表。静止面可以是车道表面，并可以相对于车辆运动。立体视觉法处理准则可以代表三角测量法。对应变换处理准则可以被用来产生两个图像之间的对应变换的矢量场——例如光流。在此，倾斜角是由立体视频系统求取的平面与参考平面之间的夹角。因此，当所述求取的平面和参考平面不一致时，则所述倾斜角不等于零。不仅所求取的平面而且所述参考平面都是虚拟平面，它们基于所述静止面和两个不同的处理准则来求取。可以读入至少一个另外的图像对，其中，所述另外的图像对是在时间上与所述图像对错开地检测的。可以在应用所述另外的图像对的情况下来求取另一倾斜角。所述方法可以具有运动识别步骤，在该运动识别步骤中，把所述倾斜角与所述另一倾斜角进行比较，以便识别立体视频系统的俯仰运动。当固定在车辆上的立体视频系统基于车辆的自身运动实施俯仰运动时，相机到静止面上的视角改变。然而所识别的倾斜角的最终改变不代表失准(Dekalibrierung)。通过运动识别可以避免关于相对偏航角改变的错误结论。可以读入所述另一图像作为所述另外的图像对的组成部分。通过多次应用图像或图像信息，可以减小所使用的计算容量和存储容量。当在此和后续不仅应涉及地面而且应涉及所观察的静止面的平移(例如通过俯仰或转向运动)的俯仰运动小于阈值时，实施比较步骤。当所述俯仰运动小于所述阈值时，可以避免错误地识别相对偏航角改变。可以在应用俯仰运动的情况下确定比较角。可以在识别比较角时考虑俯仰运动。则在车辆运动的情况下也可以校准立体视频系统。所述方法可以具有立体视频系统再校准步骤，其中，当相对偏航角改变大于公差值时，相机的相对偏航角在应用相对偏航角改变的情况下被再校准。这可以匹配这些相机中的一个的参考点。同样可以匹配两个相机的参考点。参考点可以是相应相机的参考坐标原点。参考点可以与相应相机的像点坐标一致。即使相机由于外部影响物理地相对转动，通过再校准也可以使立体视频系统持久地保持校准。在此，直至达到某种程度，借助偏航角改变也可以补偿相机距离上产生的误差。所述再校准可以逐步进行，其中，最大以预给定的角度分别修正各个偏航角，以便对立体视频系统进行再校准。通过在校准时限界角度步长，可以避免校准过度。通过所述限界可以将立体视频系统逐步地置于所希望的状态中。在确定步骤中，逐列或逐行确定第一图像与另一图像之间的光流矢量(Flussvektor)，以便找到静止面并确定比较角。通过逐行或逐列搜索静止面，所述方法可以用小的计算能力迅速地实施。此外，提出一种用于在用于车辆的立体视频系统上识别相对偏航角改变的控制设备，其中，所述立体视频系统具有第一相机和第二相机，所述第一相机和第二相机对准共同的检测范围，并且布置成彼此错开一个立体基线，其中，所述控制设备具有下列特征：用于从所述相机读入图像对和从第一相机读入另一图像的装置，其中，所述图像对包括第一相机的在第一时刻检测的第一图像和第二相机的在该第一时刻检测的第二图像，并且所述另一图像是在时间上与第一时刻错开的另一时刻检测的；用于在应用所述图像对、立体基线和立体视觉法处理准则的情况下在所述检测范围内求取静止面以便获得立体视频系统的倾斜角的装置；用于在应用所述图像对的第一图像、所述另一图像和对应变换处理准则的情况下确定所述静止面以便获得比较角的装置，其中，当立体视频系统在第一时刻和另一时刻之间已经运动了一段路程时，检测第一图像与另一图像之间的对应变换；以及用于在应用比较准则的情况下把所述倾斜角与所述比较角进行比较以便识别相对偏航角改变的装置。本专利技术所基于的任务也可以通过本专利技术的控制设备形式的实施变形方案迅速而高效地解决。控制设备当前可以理解为电设备，该电设备处理传感器信号并据此输出控制信号和/或数据信号。所述控制设备可以具有接口，该接口可以以硬件方式和/或以软件方式构成。在以硬件方式构成时，所述接口例如可以是所谓的系统ASIC的一部分，该部分包含控制设备的各种各样的功能。但所述接口也可能是独立的集成电路或至少部分地由分立器件组成。在以软件方式构成时，所述接口例如可以是与其他软件模块共存于微控制器上的软件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在用于车辆(100)的立体视频系统(102)上识别相对偏航角改变(106)的方法(300)，其中，所述立体视频系统(102)具有第一相机(110)和第二相机(112)，所述第一相机(110)和所述第二相机(112)对准共同的检测范围(114)并且布置成彼此错开一个立体基线(116)，其中，所述方法(300)具有以下步骤：从这些相机(110，112)读入(302)图像对(404)并从所述第一相机(110)读入另一图像，其中，所述图像对(404)包括所述第一相机(110)的在第一时刻检测的第一图像和所述第二相机(112)的在所述第一时刻检测的第二图像，并且所述另一图像是在时间上与所述第一时刻错开的另一时刻检测的；在应用所述图像对(404)、所述立体基线(116)和立体视觉法处理准则的情况下在所述检测范围(114)内求取(304)静止面(108，122)，以便获得所述立体视频系统(102)的倾斜角(124)；在应用所述图像对(404)的所述第一图像、所述另一图像和对应变换处理准则的情况下确定(306)所述静止面(108)，以便获得比较角，其中，当所述立体视频系统(102)在所述第一时刻与所述另一时刻之间已经运动了一段路程(126)时，检测所述第一图像与所述另一图像之间的对应变换；并且在应用比较准则的情况下把所述倾斜角(124)与所述比较角进行比较(308)，以便识别相对偏航角改变(106)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.24 DE 102014201271.61.一种用于在用于车辆(100)的立体视频系统(102)上识别相对偏航角改变(106)的方法(300)，其中，所述立体视频系统(102)具有第一相机(110)和第二相机(112)，所述第一相机(110)和所述第二相机(112)对准共同的检测范围(114)并且布置成彼此错开一个立体基线(116)，其中，所述方法(300)具有以下步骤：从这些相机(110，112)读入(302)图像对(404)并从所述第一相机(110)读入另一图像，其中，所述图像对(404)包括所述第一相机(110)的在第一时刻检测的第一图像和所述第二相机(112)的在所述第一时刻检测的第二图像，并且所述另一图像是在时间上与所述第一时刻错开的另一时刻检测的；在应用所述图像对(404)、所述立体基线(116)和立体视觉法处理准则的情况下在所述检测范围(114)内求取(304)静止面(108，122)，以便获得所述立体视频系统(102)的倾斜角(124)；在应用所述图像对(404)的所述第一图像、所述另一图像和对应变换处理准则的情况下确定(306)所述静止面(108)，以便获得比较角，其中，当所述立体视频系统(102)在所述第一时刻与所述另一时刻之间已经运动了一段路程(126)时，检测所述第一图像与所述另一图像之间的对应变换；并且在应用比较准则的情况下把所述倾斜角(124)与所述比较角进行比较(308)，以便识别相对偏航角改变(106)。2.根据权利要求1所述的方法(300)，在该方法中，在所述读入步骤(302)中读入至少一个另外的图像对(404)，其中，所述另外的图像对(404)是在时间上与所述图像对(404)错开地检测的，其中，在所述求取步骤(304)中，在应用所述另外的图像对(404)的情况下求取另一倾斜角(124)，并且所述方法(300)具有运动识别步骤，在所述运动识别步骤中，把所述倾斜角(124)与所述另一倾斜角(124)进行比较，以便识别所述立体视频系统(102)的俯仰运动。3.根据权利要求2所述的方法(300)，在该方法中，在所述读入步骤(302)中读入所述另一图像作为所述另外的图像对(404)的组成部分。4.根据权利要求2或3所述的方法(300)，在该方法中，当所述俯仰运动小于阈值时，实施所述比较步骤(308)。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法(300)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·希尔西贝歇尔，B·迈尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE