[發明專利]用于輔助駕駛的車輛多視角全景生成方法

有效

• 申請號: 201310617029.X
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103617606A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 閆碩;李慶;陳大鵬
• 申請（專利權）人: 中科院微電子研究所昆山分所
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T17/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

1.一種用于輔助駕駛的車輛多視角全景生成方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、在車輛的四周安裝若干廣角攝像頭并采集圖像，所述廣角攝像頭覆蓋車輛周圍360°的視場區域；

S2、標定廣角攝像頭的內部參數，并對廣角攝像頭采集到的圖像進行畸變校正，得到畸變校正圖；

S3、標定各個廣角攝像頭與地面間的外部參數，并對畸變校正圖進行透視變換，得到對應的地面投影圖；

S4、確定相鄰地面投影圖的融合邊界及融合角度，得到俯視鳥瞰圖；

S5、建立3D模型，采用分區投影的方法分別將近區圖像和遠區圖像分別投影到3D模型的不同區域；

S6、對3D模型進行多視角觀測并生成對應的查找表；

S7、利用得到的查找表生成最終多視角全景圖像。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述廣角攝像頭數量為4個，包括前攝像頭、后攝像頭、左攝像頭和右攝像頭。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中地面投影圖采用逆向投影的方法得到。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：

S31、利用廣角攝像頭的外部參數逆向計算地面投影圖中各點在畸變校正圖中的浮點坐標；

S32、利用廣角攝像頭的內部參數逆向計算地面投影圖中各點在對應原始圖像中的浮點坐標；

S33、對步驟S32中求得的浮點坐標的四鄰像素進行雙線性插值后的結果作為地面投影圖中該像素點的顏色值。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S5具體為：

S51、利用攝像頭標定的方法分別對兩相鄰攝像頭間的外部參數矩陣進行標定；

S52、利用步驟S51中得到的外部參數矩陣對畸變校正圖進行拼接，并進行柱面或球面投影變換，得到場景的柱面或球面全景圖；

S53、建立3D模型并確定近區圖像與遠區圖像的拼接邊界，將汽車模型置于該模型的底面中心，利用俯視鳥瞰圖即近區圖像對模型底面進行貼圖；

S54、利用攝像頭外部參數矩陣及內部參數反向計算拼接邊界上各像素點在柱面或球面全景圖中的位置，并利用該位置上側的柱面或球面全景圖即遠區圖像對模型側面進行貼圖。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述3D模型為平底球模型、碗狀模型、或鳥巢狀模型。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S6包括確定新觀測視角圖像的坐標(u，v)與3D模型上各點在世界坐標系中的坐標(X_wY_wZ_w)間的對應關系，該對應關系為：

uv1=1Znαx0u000αyv000010R3×3t3×10T1XwYwZw1,]]>

其中，t＝(t_xt_yt_z)^T為新觀測位置相對與原俯視鳥瞰圖觀測位置的平移向量，分別為世界坐標系到攝像機坐標變換是繞x軸、y軸及z軸的旋轉角，α_x，α_y為尺度因子，(u₀，v₀)為新視角圖像中心像素坐標，旋轉矩陣R定義為：