[發明專利]攝像機校準裝置、攝像機校準系統及攝像機校準方法

在審

• 申請號: 201480045455.3
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN105474634A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 坂野盛彥;佐藤啟二
• 申請（專利權）人: 歌樂株式會社
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;B60R1/00;G06T1/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;何中文

技術領域

本發明涉及攝像機校準裝置、攝像機校準系統及攝像機校準方法。

背景技術

目前，為了提高例如車輛后退時的可視性，已知如下裝置：將由車載攝像機拍攝了的車輛后方的圖像顯示于車載監視器，使對駕駛員來說是視野死角的車輛后方附近的狀況作為顯示于車載監視器的圖像進行視認。

在這種裝置中，為了適當校準(校正)顯示于車載監視器的圖像，在車輛后方設置校準用標識，一邊觀察車載監視器所映照的校準用標識的圖像，一邊調整車載攝像機的安裝狀態，以使得在車載監視器上適當映照該校準用標識的圖像。另外，還通過對從車載攝像機得到的圖像實施基于校準用標識的圖像的規定的運算處理，適當校準顯示于車載監視器的圖像。

近年來，為了使駕駛員等能夠看到車輛周圍的狀況，利用多個車載攝像機拍攝車輛的整個周圍，將從各車載攝像機得到的多個圖像分別變換成從正上方俯視車輛那樣的圖像(俯瞰圖像)，并且進行調整了各圖像間的位置的繪圖，由此，獲得單一視點變換合成圖像的裝置也能夠實用化。

在這種裝置中，需要在例如相鄰的兩個圖像間細致地進行對位，因此，期望精度更高的校準技術。

但是，在現有的校準方法中，需要嚴格規定校準用標識與車輛的相對的位置關系，需要在將車輛設置于規定位置后，對該車輛細致地設置校準用標識，或者，在將校準用標識設置于規定位置后，對該校準用標識細致地設置車輛。因此，例如為了在車輛的生產線上提高車輛與校準用標識的對位精度，需要花費巨額的費用改造設備。另外，例如在一旦從生產現場出庫后，在銷售、服務公司的維修保養部門等變更校準的情況下(在修理的情況下或在追加車載攝像機的情況下等)，需要每次對車輛細致地設置校準用標識，從而存在校準的作業工序復雜的問題。

對于這種問題，專利文獻1中公開了一種有助于簡化校準環境的維修保養的攝像機校準裝置。

在專利文獻1所公開的攝像機校準裝置中，求取用于將來自N臺攝像機的各拍攝圖像投影在規定面上進行合成的參數的參數導出單元，基于配置于各公共拍攝區域內的校準圖案的各攝像機的拍攝結果，求取上述參數，各校準圖案相互獨立地配置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008－187566號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

根據專利文獻1公開的攝像機校準裝置，通過利用配置于各公共拍攝區域內的校準圖案的拍攝結果，可以在共有公共拍攝區域的多個攝像機間進行圖像的對位，可以導出用于合成各拍攝圖像的參數。另外，各校準圖案相互獨立地配置，因此，可以簡化校準環境的維修保養。

但是，在專利文獻1公開的攝像機校準裝置中，需要利用配置于各公共拍攝區域內的校準圖案的拍攝結果，在應用于例如公共汽車或卡車、大型的建設用機械等之類的大型車輛的情況下，攝像機的設置位置通常變高，據此，在圖像上較小地映照校準圖案，因此，不易細致地設定圖像上的特征點(校準圖案)的位置。因此，需要準備與車輛的體格對應的校準圖案，在例如建設機械等大型車輛中，需要準備1～3米左右大小的校準圖案。而且，這樣校準圖案變大時，會發生操作員不易進行校準作業時的校準圖案的搬運或設置作業的問題和需要準備用于校準圖案的較大的保管場所的問題。

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，提供一種攝像機校準裝置、攝像機校準系統及攝像機校準方法，其能夠大幅減輕伴隨校準作業時的校準圖案的搬運或設置作業而給作業者帶來的負擔，且能夠使校準圖案的保管場所顯著地小型化。

用于解決問題的技術方案

為了解決上述問題，本發明提供一種攝像機校準裝置，其對具有配置有至少兩個校準圖案的公共攝像區域的多個攝像機拍攝的圖像彼此進行校準，其特征在于，包括：圖像變換部，其基于根據各攝像機的初始參數變換成俯瞰視點(俯視)的投影矩陣，變換各攝像機拍攝的圖像，生成變換圖像；誤差評價部，其計算上述變換圖像中的從所述多個攝像機選擇的基準攝像機所得到的變換圖像與上述基準攝像機以外的攝像機所得到的變換圖像的誤差；投影矩陣更新部，其基于所述誤差更新投影矩陣，使各攝像機的公共攝像區域的影像一致；攝像機參數計算部，其基于更新后的投影矩陣，計算包含關于各攝像機相對于地面的姿態(朝向)的外部參數的攝像機參數。