一种定位车内摄像头位置的方法技术

一种定位车内摄像头位置的方法，包括：构建其摄像头相对于车辆的坐标并存入系统；监测摄像头位姿的状态，一旦发现摄像头位姿发生变化，立即自动触发检查；若未发现摄像头位姿发生变化，则继续使用上一次的参数进行控制；若监测到影响摄像头位姿的信息，则采用定位算法进行计算，获得R1、t1；自动更新R1、t1，获得摄像头相对于车辆新的坐标并存入系统。所述摄像头位于方向盘转向柱上。所述方向盘转向柱可进行上下前后方向的调节。本发明专利技术的有益效果包括：自动触发，减少运算量；动态标定，提升定位精度；无感操作，提升用户体验；采用拟合方法计算像素角点，提升标定精度。提升标定精度。提升标定精度。

【技术实现步骤摘要】
一种定位车内摄像头位置的方法


[0001]本专利技术属于汽车工程领域，涉及定位车内摄像头位置的方法。

技术介绍

[0002]随着汽车研究、应用技术的发展，车内新应用场景(如AR
‑
HUD、透明A柱、注视区域识别等)不断涌现，这些新应用需要驾驶员头部姿态的信息才能得以实现，需要计算车身坐标系下驾驶员头部姿态。由于头部姿态定位是基于摄像头坐标系，因此，需要求取摄像头与车身坐标之间位姿关系。
[0003]如图1所示，部分车型摄像头位于方向盘转向柱上，转向柱一般有上下前后四项机械调节，坐标系如图2所示，其中：
[0004]1)坐标系O1
‑
XYZ为车身坐标系；
[0005]2)坐标系O2
‑
XYZ为相机坐标系。
[0006]当转向柱调整后，姿态R1、位移t1发生变化，当前，一般采用通过固定一组设计参数进行计算，但该方法误差较大；或者根据多个设计参数进行插值运算，但该方法需要较精密的运动定位系统来确定方向盘转角、位移。为了保证精度，需要根据实际调整确定摄像头在车身坐标系下坐标。客观上需要研发一种新的定位车内摄像头位置的方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种定位车内摄像头位置的方法，克服采用上述现有技术存在的缺点。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种定位车内摄像头位置的方法，包括：
[0010]构建其摄像头相对于车辆的坐标并存入系统；
>[0011]监测摄像头位姿的状态，一旦发现摄像头位姿发生变化，立即自动触发检查；
[0012]若未发现摄像头位姿发生变化，则继续使用上一次的参数进行控制；
[0013]若监测到影响摄像头位姿的信息，则采用定位算法进行计算，获得姿态R1、位移t1；
[0014]自动更新R1、t1，获得摄像头相对于车辆新的坐标并存入系统。
[0015]可选地，所述摄像头位于方向盘转向柱上。
[0016]可选地，所述方向盘转向柱可进行上下前后方向的调节。
[0017]可选地，所述采用定位算法进行计算的环节中，包括：
[0018]①
ROI范围内，二值化图像；
[0019]②
边缘提取，对图像中某一区域提取其外轮廓；
[0020]③
噪声滤波；
[0021]④
直线检测，提取所述外轮廓直线方程；
[0022]⑤
角点检测，计算所述区域角点坐标；
[0023]⑥
角点排序。
[0024]可选地，所述边缘提取的区域为矩形。
[0025]可选地，所述噪声滤波是指选取特定模板腐蚀膨胀算子，剔除细小噪点。
[0026]可选地，所述角点检测是指采用相邻直线之间求取交点方法计算所述矩形区域四个角点坐标。
[0027]可选地，重新排序后四个角点坐标imgi＝(ui,vi)。
[0028]可选地，该区域位于车身坐标系下的物理坐标点Wi＝(Xwi,Ywi,Zwi)已知，相机拍摄提取该区域像点坐标imgi＝(ui,vi)，存在如下映射关系：
[0029][0030]其中：
[0031]P＝Mc(R1 t1)；
[0032]Mc为车载摄像机出厂前已进行标定的内参。
[0033]可选地，根据DLS算法计算迭代初值，
[0034][0035][0036]进一步，通过罗德里格斯公式转换为旋转向量θ＝(r
x r
y r
z
)，θ
×
为θ的反对称矩阵。此时映射关系为：
[0037][0038][0039]可选地，加入以下LM(Levenberg
‑
Marquardt)优化算法：
[0040][0041]由于采用上述技术方案，本专利技术的有益效果包括：
[0042]1.自动触发，减少运算量；
[0043]2.动态标定，提升定位精度；
[0044]3.无感操作，提升用户体验；
[0045]4.采用拟合方法计算像素角点，提升标定精度。
附图说明
[0046]图1为某些摄像头位于方向盘转向柱上的车型的转向柱机械调节的示意图。
[0047]图2为图1所示车型的车身坐标系、相机坐标系的关联示意图。
[0048]图3为本专利技术实施例的车内环境结构图。
[0049]图4为本专利技术实施例的算法触发逻辑图。
具体实施方式
[0050]以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0051]如图3所示，一种汽车，其摄像头位于方向盘转向柱上，方向盘转向柱上的摄像头可以照射到汽车B柱、或者车顶上的某个固定区域如车灯等(图中黑色方块)的角点坐标。
[0052]一种用于定位车内摄像头位置的方法，包括：
[0053]构建其摄像头相对于车辆的坐标并存入系统；
[0054]监测方向盘转向柱的状态，一旦收到方向盘转向柱发生上下前后调节等影响摄像头位姿的信息，立即自动触发检查；
[0055]若未监测到影响摄像头位姿的信息，则继续使用上一次的参数进行控制；
[0056]若监测到影响摄像头位姿的信息，则采用定位算法进行计算，获得R1、t1；
[0057]自动更新R1、t1，获得摄像头相对于车辆新的坐标并存入系统。
[0058]将相机与转向柱通过车载控制器连接，算法触发逻辑如图4所示。
[0059]在监测到影响摄像头位姿的信息，采用定位算法进行计算的环节中，包括：
[0060]①
ROI范围内，二值化图像；
[0061]②
边缘提取，提取车顶内部的车灯的外轮廓，即图3中的黑色方形区域；
[0062]③
噪声滤波，选取特定模板腐蚀膨胀算子，剔除细小噪点；
[0063]④
直线检测，提取外轮廓直线方程；
[0064]⑤
角点检测，为了提升精度，采用相邻直线之间求取交点方法计算方形区域四个角点坐标；
[0065]⑥
角点排序，由于方向盘转向柱可移动范围相对有限，图像四个角点相对位置关系比较固定，重新排序后四个角点坐标imgi＝(ui,vi)；
[0066]该区域位于车身坐标系下的物理坐标点Wi＝(Xwi,Ywi,Zwi)已知，相机拍摄提取该区域像点坐标imgi＝(ui,vi)，存在如下映射关系：
[0067][0068]其中：
[0069]P＝Mc(R1 t1)；
[0070]车载摄像机内参Mc出厂前已进行标定。此时，可根据DLS算法计算迭代初值如下：
[0071][0072][0073]通过罗德里格斯公式转换为旋转向量θ＝(r
x r
y r
z
)，θ
×
为θ的反对称矩阵。
[0074]此时映射关系为：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定位车内摄像头位置的方法，其特征在于，包括：构建其摄像头相对于车辆的坐标并存入系统；监测摄像头位姿的状态，一旦发现摄像头位姿发生变化，立即自动触发检查；若未发现摄像头位姿发生变化，则继续使用上一次的参数进行控制；若监测到影响摄像头位姿的信息，则采用定位算法进行计算，获得姿态R1、位移t1；自动更新R1、t1，获得摄像头相对于车辆新的坐标并存入系统。2.根据权利要求1所述的定位车内摄像头位置的方法，其特征在于：所述摄像头位于方向盘转向柱上。3.根据权利要求1所述的定位车内摄像头位置的方法，其特征在于：所述方向盘转向柱可进行上下前后方向的调节。4.根据权利要求1所述的定位车内摄像头位置的方法，其特征在于，所述采用定位算法进行计算的环节中，包括：
①
ROI范围内，二值化图像；
②
边缘提取，对图像中某一区域提取其外轮廓；
③
噪声滤波；
④
直线检测，提取所述外轮廓直线方程；
⑤
角点检测，计算角点坐标；
⑥
角点排序。5.根据权利要求4所述的定位车内摄像头位置的方法，其特征在于：所述边缘提取的区域为矩形。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉成荣，张祺，杨柳，霍百林，
申请(专利权)人：合众新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：