用于校准环视相机系统的设备和方法技术方案

提供了一种用于具有安装到物体(例如，运载器)的多个相机的环视相机系统的校准设备和方法。多个标记器被任意地放置在物体周围，并且被构造为测量彼此之间的多个距离。标记器优选地包括测距仪以测量距离。根据来自一个或多个相机的至少一个图像，控制器被构造为视觉上识别限定坐标系的至少两个标记器。基于标记器与视觉上识别的标记器之间的所测量的多个距离，控制器生成校准信息作为输出，该校准信息优选地以查找表的形式保存，当显示装置为观看者生成鸟瞰图时将检索并使用该校准信息。另外，提供了作为校准设备的一部分的标记器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于校准环视相机系统的设备和方法
技术介绍
和
技术实现思路
本申请涉及用于校准环视相机系统的设备和方法，例如涉及用于校准运载器的环视相机系统的设备和方法。环视相机系统使用一个或多个相机产生运载器周围场景的鸟瞰图。该鸟瞰图帮助驾驶员操纵运载器。通常，环视相机校准处理将来自相邻相机的相邻图像“拼接”在一起，使得单独图像中的共同元素直接相互重叠，以提供所需的视图。这些环视相机系统的校准阶段通常需要将在每个相机拍摄的图像中看到的标记器位置与这些标记器在地面上的实际位置相关联。为此，需要将标记器放置在地面上的精确位置(例如，标记器在地面上的精确(x，y)位置)。然而，传统的测量标记器的实际地面位置的方法需要花费大量的时间和精力，并且经常容易出现人为错误，从而导致校准结果的准确性降低。特别地，随着运载器(例如，拖车，公共汽车等)的尺寸变大，在校准处理期间该人为错误的空间变得更大。鉴于前述内容，本专利技术的目的是提供新的设备和方法，该新的设备和方法使环视相机校准处理更省时，省力，不易发生人为错误并且更易于建立。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于具有安装到物体的多个相机的环视相机系统的校准设备。校准设备包括任意地放置在对象周围的地区上并且被构造为测量彼此之间的多个距离的多个标记器。校准设备包括控制器，该控制器被构造为从相机的至少一个图像视觉上识别两个或更多个标记器。控制器基于所测量的多个距离和视觉上识别的标记器来生成校准信息。控制器优选地安装在物体上，但是可以远离物体放置。优选地，控制器经由相应标记器上的视觉上独特的特征视觉上识别两个或更多个标记器。视觉上独特的特征可以唯一地与对应标记器相关联，并且可以是例如形状，颜色，纹理，尺寸，图案和/或反射率。标记器可以与其他标记器或控制器通信，并且可以包括唯一识别码，使得其他标记器或控制器能够识别哪个标记器正在通信。可以存在多个标记器的层次结构，例如，其中一个标记器相对于作为从属标记器的其余标记器用作主标记器。主标记器可以在传输到控制器之前，对接收到的测量距离执行数据清理处理。根据本专利技术的另一方面，提供一种标记器，该标记器将被任意地放置在地区中以测量其自身与也被任意地放置在地区中的另一个标记器之间的距离。该标记器包括能够测量该标记器与另一个标记器之间的距离的测距仪。该标记器还包括其上的视觉上独特的特征，经由该视觉上独特的特征视觉上识别该标记器。优选地，视觉上独特的特征的中心与标记器的中心重合。标记器或标记器的一部分可以能够枢转地或倾斜地调节，使得可从观察方向容易地观察到视觉上独特的特征。标记器优选地包括发射器和接收器，因此它能够经由发射器和/或接收器与另一个标记器或控制器通信所测量的距离。标记器的本体优选地是径向对称的结构。标记器的本体可以包括反射来自另一个标记器的光脉冲的至少一个反射表面。本体可以包括台阶部分，使得本体提供至少两个相对于本体的中心线具有不同半径的反射表面。优选地，不同半径的差值唯一地与标记器相关联，使得该差值被用于识别标记器。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于校准具有安装到物体的多个相机的环视相机系统的方法。该方法包括：将多个标记器任意地放置在物体周围的地区中；使多个标记器测量彼此之间的距离；从多个相机的至少一个图像中视觉上识别多个标记器中的两个或更多个；以及基于所测量的多个距离和来自多个相机的至少一个图像的视觉上识别的标记器来生成校准信息。根据本专利技术的另一方面，提供了一种配备有环视相机系统的物体，该环视相机系统具有安装到该物体的多个相机。经由本申请中提供的校准设备对环视相机系统进行校准。该物体优选地是运载器。当结合附图考虑时，根据本专利技术的以下详细描述，本专利技术的其他目的，优点和新颖特征将变得显而易见。附图说明图1A是根据本申请的实施例的用于环视相机系统的校准设备的示意图。图1B是其中多个标记器测量彼此之间的距离的校准设备的示意图。图2A是示出由校准设备限定的坐标系的平面图。图2B是校准设备的示意图，示出了如何确定标记器的实际位置。图3A是包括四个标记器的替代校准设备的示意图。图3B是替代校准设备的示意图，示出了如何确定标记器的实际位置。图4A-4B是根据本申请的实施例的标记器的视图。图5A-5J是可以用作视觉上独特的特征的至少一部分的形状。图6A-6B是作为视觉上独特的特征的另一示例的同心环的视图。图7是根据本申请的实施例的校准处理的示意图。图8是以简化的方式示出根据本专利技术的实施例的校准处理的流程图。图9-10是示出根据本专利技术的实施例的另一校准处理的流程图。具体实施方式图1A是用于环视相机系统12的校准设备10的示意图。在该实施例中，环视相机系统12安装在运载器14(例如，拖车，公共汽车，货车，客车等)上。环视相机系统12产生关于运载器周围环境的一种或多种类型的信息(例如，视图，图像，物体识别等)。特别地，环视相机系统12使用多个相机(c1-c6)来产生运载器14周围场景的连续鸟瞰图图像。该鸟瞰图图像可以帮助驾驶员以各种方式(例如，停车，倒车等)来操纵运载器14。在本申请中提到的鸟瞰图图像是指由单个相机而生成的图像(或视图)或通过将安装在物体(例如，运载器)上的相机拍摄的图像结合成一个图像并处理该图像而生成的图像(或视图)。如图1A所示，为了校准安装在运载器14上的环视相机系统12，将运载器14放置在地区(或校准地区)G上，优选地平坦的地面(或地面平面)上。多个标记器(或校准标记器)(m1-m6)也放置在运载器14周围的地区G中。在图1A所示的实施例中，在配备有具有六个相机(c1-c6)的环视相机系统12的运载器14周围设置六个标记器(m1-m6)。然而，相机的数量和标记器的数量可以根据例如运载器的类型，相机系统等而变化。在本专利技术的一个实施例中，一个或多个标记器，优选地所有标记器(m1-m6)被构造为测量彼此之间的距离。例如，如图1B所示，标记器1(m1)被构造为测量标记器1(m1)与标记器2(m2)之间的距离(d12)。此外，标记器1(m1)优选地被构造为测量标记器1(m1)与标记器3(m3)之间的距离(d13)，以及与其他标记器(m4，m5，m6)的其他距离(d14，d15，d16)。类似地，标记器2(m2)被构造为测量标记器2(m2)与标记器1(m1)之间的距离(d21)。此外，标记器2(m2)优选地被构造为测量标记器2(m2)与标记器3(m3)之间的距离(d23)，以及与其他标记器(m4，m5，m6)的其他距离(d24，d25，d26)。以类似的方式，其余标记器(m3，m4，m5，m6)各自优选地被构造为测量与其他标记器的距离(图1B中未示出)。在一个实施例中，一个或多个标记器(m1-m6)可以包括测距仪，该测距仪能够测量其自身与其目标之间的距离。这样的测距仪可以采用主动测距方法，例如激光，雷达，声纳，激光雷达，超声测距等。优选地，一个或多个标记器(m1-m6)是将光脉冲传输到目标并从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于具有安装到物体的多个相机的环视相机系统的校准设备，其特征在于，包括：/n多个标记器，所述多个标记器被构造为测量所述多个标记器中的至少第一标记器与所述多个标记器中的至少两个其他标记器之间的多个距离；和/n控制器，所述控制器被构造为从来自所述多个相机的至少一个图像中视觉上识别所述第一标记器和所述至少两个其他标记器中的至少一个，其中，/n所述控制器被构造为基于多个测量距离和所述至少一个图像中的视觉上识别出的标记器的位置来生成相机校准信息。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180828 US 16/114,7061.一种用于具有安装到物体的多个相机的环视相机系统的校准设备，其特征在于，包括：
多个标记器，所述多个标记器被构造为测量所述多个标记器中的至少第一标记器与所述多个标记器中的至少两个其他标记器之间的多个距离；和
控制器，所述控制器被构造为从来自所述多个相机的至少一个图像中视觉上识别所述第一标记器和所述至少两个其他标记器中的至少一个，其中，
所述控制器被构造为基于多个测量距离和所述至少一个图像中的视觉上识别出的标记器的位置来生成相机校准信息。


2.根据权利要求1所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述控制器经由相应标记器上的视觉上独特的特征来视觉上识别所述第一标记器和所述至少两个其他标记器中的至少一个。


3.根据权利要求2所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述视觉上独特的特征是形状，颜色，纹理，尺寸，图案或反射率中的一个。


4.根据权利要求2所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述相应标记器或所述相应标记器的一部分能够被枢转地或倾斜地调节，使得可以从所述多个相机中的至少一个容易地观察到所述视觉上独特的特征。


5.根据权利要求1所述的校准设备，其特征在于，其中，
当标记器与其他标记器或所述控制器通信时，所述标记器包括唯一识别码，使得所述其他标记器或所述控制器能够识别哪个标记器正在通信。


6.根据权利要求1所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述两个其他标记器中的至少一个包括第二标记器，
所述第一标记器限定坐标系的原点，并且所述第二标记器限定所述坐标系的第一轴，并且
所述控制器基于所测量的多个距离来计算所述多个标记器中的一个或多个标记器在所述坐标系内的坐标。


7.根据权利要求6所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述第一标记器的中心限定所述坐标系的所述原点，并且
连接在所述第一标记器的所述中心和所述第二标记器的中心之间的线是所述坐标系的所述第一轴。


8.根据权利要求6所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述多个标记器进一步包括第三标记器，并且
基于所述第一标记器和所述第三标记器之间的第一测量距离以及所述第二标记器和所述第三标记器之间的第二测量距离，计算所述第三标记器在所述坐标系中的坐标。


9.根据权利要求8所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述第三标记器在所述坐标系中的所述坐标是第一圆和第二圆之间的两个交点中的一个，其中
所述第一圆的原点位于所述第一标记器的中心，所述第一圆的半径为所述第一测量距离，并且
所述第二圆的原点位于所述第二标记器的中心，所述第二圆的半径为所述第二测量距离。


10.根据权利要求9所述的校准设备，其特征在于，其中，
在所述两个交点之间，满足一个或多个预定条件的交点被确定为所述第三标记器的所述坐标。


11.根据权利要求9所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述多个标记器进一步包括第四标记器，并且
基于所述第一标记器和所述第四标记器之间的第三测量距离以及所述第二标记器和所述第四标记器之间的第四测量距离，计算所述第四标记器在所述坐标系中的坐标。


12.根据权利要求11所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述第四标记器在所述坐标系中的坐标是第三圆和第四圆之间的两个交点中的一个，其中
所述第三圆的原点位于所述第一标记器的中心，所述第三圆的半径为所述第三测量距离，并且
所述第四圆的原点位于所述第二标记器的中心，所述第四圆的半径为所述第四测量距离。


13.根据权利要求12所述的校准设备，其特征在于，其中，
在基于所述第一圆和所述第二圆之间的所述两个交点以及所述第三圆和所述第四圆之间的所述两个交点的所述第三标记器和所述第四标记器的四组候选坐标中，其之间的计算距离与所述第三标记器和所述第四标记器之间的测量距离相匹配的一组候选坐标被确定为所述第三标记器和所述第四标记器的坐标。


14.根据权利要求1所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述多个标记器被部署为形成网格，其中每个标记器用作网格点。


15.根据权利要求1所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述多个标记器中的每一个标记器都自测相对于其他标记器的距离。


16.根据权利要求1所述的校准设备，其特征在于，其中，
存在所述多个标记器的层次结构，其中一个标记器相对于作为从属标记器的其余标记器用作主标记器。


17.根据权利要求16所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述从属标记器中的一个或多个按照所述层次结构中限定的顺序将测量距离传输到所述主标记器或所述控制器。


18.根据权利要求1所述的校准设备，其特征在于，其中，
所述多个标记器中的一个或多个包括测距仪，...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·奎恩尔，汉斯·莫林，特拉维斯·拉姆勒，杰弗里·科尔曼，凯茜·布恩，李政，
申请(专利权)人：邦迪克斯商用车系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US