[發明專利]車載攝像系統及其校準方法和校準程序

有效

• 申請號: 201210495979.5
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103136747A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 坂野盛彥;佐藤啟二;志磨健
• 申請（專利權）人: 歌樂株式會社
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;H04N5/232
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及對車輛周圍的環境進行圖像識別的車載攝像系統及其校準方法和校準程序。

背景技術

具有攝像部和圖像處理裝置的車載攝像系統以提高車輛的便利性、安全行駛以及汽車導航裝置的高度的位置校正等為目的，其作用變得越發重要。隨著圖像處理技術的發展，不斷開發出多種多樣的識別路面或路上的標志或物體的技術。與此相伴，也開發出對車輛周圍的環境進行圖像識別，并進行防止車道脫離、避免沖突、汽車自動巡航（autocruise）等的車輛控制的技術，并不斷推進實用化。在伴隨車輛控制的情況下，需要用于測量識別對象物相對于車輛的相對位置的測量技術。當利用攝像機實施這種技術時，需要利用表示攝像機的位置和姿勢的攝像機的外部參數和表示光軸位置、焦距、透鏡畸變等的內部參數，尋找圖像中的像素和實際空間上的位置的對應。雖然外部參數和內部參數是基于設計值而制造的，但是實際上必定包含誤差，于是需要校正偏差的校準（calibration），以表示像素和實際空間的真正的對應關系。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-200819號公報

專利文獻2：日本特開2008-011174號公報

發明內容

發明需要解決的課題

專利文獻1中，記載有利用基準標識進行攝像機的光軸校正的技術。實施光軸校正時，需要準備基準標識。基準標識必須設置于與攝像機的相對關系已確定的位置。若為車載攝像機的情況下，則需要在設置有攝像機的狀態下決定攝像機的位置。也就是說，需要進行車輛定位的設備。由于定位設備需要成本，于是優選不進行定位就能夠實現攝像機的校準的機構。

專利文獻2是車輛正在行駛時，根據在道路上以高頻率獲得的道路標識的信息，校正車載攝像機的光軸并校正攝像機高度的方法。不需要校準用的設備投資，可以說，在成本方面具有優點。但是，能夠通過這種方法進行校正的，只是車載攝像機的光軸和道路標識的信息，而無法校正透鏡畸變、光軸中心等的內部參數和除攝像機的高度之外的設置位置等的外部參數。尤其，在魚眼攝像機中，透鏡畸變的影響很大，因此優選能夠一并進行校正。

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，提供一種能夠容易地對攝像部的內部參數和外部參數進行校準的車載攝像系統及其校準方法和校準程序。

用于解決課題的技術方案

解決上述課題的本發明的車載攝像系統的校準方法構成為，對車輛周圍進行拍攝，從所拍攝的圖像識別預先設定的具有直線部分的識別對象物，從圖像抽取識別對象物的特征點，將所抽取的特征點投影于假想球面，基于形成在該假想球面上的特征點列的形狀推算攝像部的內部參數，校準推算出的該內部參數，基于所抽取的特征點計算圖像的俯瞰視點，基于計算出的該俯瞰視點推算攝像部的外部參數，校準推算出的該外部參數。

另外，解決上述課題的本發明的車載攝像系統構成為，具有：對車輛周圍進行拍攝的攝像部；特征點抽取部，其從通過該攝像部拍攝的圖像，識別預先設定的具有直線部分的識別對象物，從圖像抽取識別對象物的特征點；內部參數校準部，其將通過該特征點抽取部抽取的特征點投影于假想球面，基于形成在該假想球面的特征點列的形狀推算攝像部的內部參數，校準推算出的該內部參數；和外部參數校準部，其基于通過特征點抽取部抽取的特征點計算圖像的俯瞰視點，基于算出的該俯瞰視點推算所述攝像部的外部參數，校準推算出的該外部參數。

另外，由解決上述課題的本發明的圖像處理裝置執行的車載攝像系統的校準程序構成為，從通過車載攝像系統的攝像部拍攝的車輛周圍的圖像，識別預先設定的具有直線部分的識別對象物，從圖像抽取識別對象物的特征點，將抽取的該特征點投影于假想球面，基于形成在該假想球面的特征點列的形狀推算所述攝像部的內部參數，校準推算出的該內部參數，基于抽取的特征點計算圖像的俯瞰視點，基于算出的該俯瞰視點推算攝像部的外部參數，校準推算出的該外部參數。

發明效果

根據本發明能夠簡單地對攝像部的內部參數和外部參數進行校準。另外，通過說明以下的實施方式，明確上述之外的課題、結構以及效果。

附圖說明

圖1是表示搭載有本實施方式的車載攝像系統的車輛的道路行駛狀態的模型圖。

圖2是表示圖像的畸變的圖。

圖3是說明畸變的圖。

圖4是表示本實施方式的車載攝像系統的構成例的圖。

圖5是表示本實施方式的車載攝像系統的另外的構成例的圖。

圖6是說明基于球面投影的內部參數的校準方法的圖。