[發明專利]車載攝像機自動校準裝置

有效

• 申請號: 201310109744.2
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103426161B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 川井清幸
• 申請（專利權）人: 東芝阿爾派·汽車技術有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;H04N5/232
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,吳孟秋

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年5月15日提交的日本專利申請第2012-111897號的優先權的權益，其全部內容通過引證結合于本文中。

技術領域

本文所述的實施方式總體上涉及一種車載攝像機自動校準裝置。

背景技術

安裝有用于拍攝車輛周圍環境圖像的車載攝像機的車輛（例如，汽車）的數量越來越多。車載攝像機所拍攝的圖像是非常實用的，因為其可用于支持指導停車、車輛與物體之間碰撞可能性的判斷等。

在利用車載攝像機所拍攝的圖像的情況下，精確地校準車載攝像機相對于路面的安裝角度是非常重要的。這種車載攝像機校準方法包括：使用預先設于路面上的預定位置的已知物體（校準目標）的方法。

然而，在使用預先安裝在路面上的校準目標來校準車載攝像機相對于路面的安裝角度的情況下，進行校準時車輛的狀態不一定與車輛行駛時車輛的實際狀態相對應。例如，車載攝像機相對于路面的安裝角度隨著乘客數量或路面起伏而變化。因此，使用校準目標進行的校準并不足以作為車輛行駛時安裝角度的校準。車載攝像機相對于路面的安裝角度還由于隨著使用校準目標進行校準之后所逝去的年限發生變化而變化。

發明內容

考慮到上述條件，創作了本發明，本發明的目的在于提供一種車載攝像機自動校準裝置，用于基于攝像機獲取的圖像獲取關于車輛行駛時攝像機相對于路面的安裝角度的信息，并基于該信息對圖像進行旋轉校正。

為了解決上述問題，根據一個實施方式，所述車載攝像機自動校準裝置包括攝像機、運動矢量計算單元、路面點選擇單元、繞Z軸旋轉量計算單元和坐標旋轉校正單元。

所述攝像機設于車輛上，以獲取車輛周圍的圖像。所述運動矢量計算單元被配置為確定攝像機所獲取的多個圖像間的運動矢量。所述路面點選擇單元被配置為在多個圖像中的預定圖像內的路面上選擇三個以上點。所述路面點選擇單元被進一步配置為從所述路面上的所述三個以上點中選擇多個兩點組合。

所述繞Z軸旋轉量計算單元被配置為在將光軸作為Z軸的攝像機坐標系中確定繞Z軸旋轉量。該量是基于多個兩點組合和分別與多個兩點組合中的每個點對應的運動矢量來確定的，以使得路面與X軸平行。所述坐標旋轉校正單元被配置為基于繞Z軸旋轉量計算單元確定的繞Z軸旋轉量，對攝像機獲取的圖像進行繞Z軸旋轉校正。

通過所述車載攝像機自動校準裝置，可基于攝像機獲取的圖像獲取關于車輛行駛時攝像機相對于路面的安裝角度的信息，并基于該信息對圖像進行旋轉校正。

附圖說明

結合于本說明書中并構成本說明書的一部分的附圖示意性示出了本發明的實施方式，并與上述給出的總體描述和以下實施方式的詳細描述一起用于解釋本發明的原理。

圖1為示出了根據本發明第一實施方式的車載攝像機自動校準裝置的示例的整體框圖；

圖2為示出了根據第一實施方式的攝像機坐標系與攝像機投影面上的畫面坐標系之間的關系的示意圖；

圖3A為示出了根據第一實施方式的用于將當前延伸焦點（focus?of?expansion）FOE₀轉換為目標延伸焦點FOE₁的繞Y軸旋轉量θy的示意圖；

圖3B為示出了根據第一實施方式的用于將當前延伸焦點FOE₀轉換為目標延伸焦點FOE₁的繞X軸旋轉量θx的示意圖；

圖4為示出了使路面與X軸互相平行的繞Z軸旋轉量θz的示意圖；

圖5為示出了由圖1所示的自動校準ECU基于攝像機獲取的圖像獲取關于車輛行駛時攝像機相對于路面的安裝角度的信息，并基于該信息對圖像進行旋轉校正的過程的流程圖；

圖6為示出了圖5中的步驟S4中執行的θx、θy計算處理的工序的子工序流程圖；

圖7為示出了關于圖5中的步驟S6中執行的θz計算處理的根據第一實施方式的工序的子工序流程圖；

圖8為示出了根據本發明第二實施方式的車載攝像機自動校準裝置的示例的整體框圖；

圖9為示出了根據第二實施方式的攝像機坐標系與攝像機投影面上的畫面坐標系之間的關系的示意圖；

圖10為示出了根據第一實施方式的攝像機坐標系與根據第二實施方式的攝像機坐標系之間的關系的示意圖；以及

圖11為示出了關于圖5中的步驟S6中執行的θz計算處理的根據第二實施方式的工序的子工序流程圖。

具體實施方式

下文，將參照附圖給出關于根據本發明實施方式的車載攝像機自動校準裝置的描述。