[發明專利]校準安裝至車輛的攝像機的取向的方法和存儲介質

有效

• 申請號: 201680069618.0
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN108292439B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: W·德沃拉科夫斯基;K·岡勒斯基;R·德魯考茲
• 申請（專利權）人: 德爾福技術有限責任公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/73
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉

校準安裝至車輛的攝像機的取向的方法和存儲介質。一種校準安裝至車輛特別是卡車的攝像機的取向的方法包括以下步驟：將攝像機布置在校準圖案的前方，該校準圖案限定至少兩條水平線和兩條垂直線；借助于攝像機獲取校準圖案的圖像，所述圖像具有分別至少基本對應于水平軸和垂直軸的第一軸和第二軸；在所獲取的圖像內標識水平線和垂直線的表示；根據水平線的表示確定水平消失點；根據垂直線的表示確定垂直消失點；以及根據水平消失點相對于圖像的主點的位置來計算滾轉角，根據沿第一軸測量的水平消失點的第一坐標計算偏航角，以及根據沿第二軸測量的垂直消失點的第二坐標計算俯仰角中的至少一個步驟。

技術領域

本發明涉及用于校準安裝至車輛的攝像機的取向的方法。

背景技術

近來，越來越多的車輛設置有安裝至車輛的至少一個攝像機，以供拍攝有關該車輛環境的信息。具體來說，攝像機位于車輛前方以獲取前方道路。這樣獲得的圖像數據例如可以由各種駕駛員輔助系統使用。

根據由這樣的攝像機獲取的圖像，可以提取有關攝像機視場內的物體的空間數據。然而，這些數據是相對于攝像機而言的，但不是(至少不是直接)相對于車輛而言的。因此，例如由攝像機拍攝的物體的位置只能相對于攝像機來確定。為了還從攝像機所獲取的圖像以高精度和可靠性獲得這樣的物體相對于車輛的位置，因此重要的是，精確獲知攝像機相對于車輛的位置和取向。

尤其是以相對于車輛的很好地限定的取向來放置攝像機是相當困難的。因此，攝像機幾乎肯定會偏離理想取向，而且對于不同車輛中的不同攝像機而言真正取向也隨著變化。

攝像機的取向可以通過通常稱為滾轉角、偏航角和俯仰角的三個角來描述。滾轉角規定圍繞縱軸的旋轉角，這對于攝像機而言具體對應于攝像機的光軸。因此，滾轉角的旋轉軸相對于攝像機限定并因此與攝像機一起改變其取向，例如，如果攝像機傾斜或搖攝。偏航角規定圍繞垂直軸的旋轉角，因此至少基本上限定了從理想取向到左側或向右側的偏離。俯仰角規定圍繞水平軸的旋轉角，因此至少基本上限定了從理想取向向上或向下的偏離。

校準安裝至車輛上的攝像機的取向優選地包括確定滾轉角、偏航角以及俯仰角中的至少一個。優先地，確定所有這三者以便充分描述攝像機的取向。

確定這些角通?？梢栽谲囕v移動期間進行，例如，當在道路上行駛時。以這種方式，該校準方法可以利用能夠從因沿特定方向移動而導致的連續獲取圖像之間的差異導出的信息。然而，這樣的校準可能是耗時的并因此成本高昂的。因此，可以在靜止車輛上執行的校準方法可以是優選的。

存在取決于攝像機的高度已知和固定的校準方法。然而，具體來說，如果車輛是卡車，那么即使攝像機被安裝至車輛處的限定位置，該攝像機的高度也可以顯著改變。這可能是由于車輛的相當軟的懸掛而造成的，結果，車輛的駕駛室(攝像機可能安裝至的位置)例如可將其高度改變高達幾十厘米。因此，優選的是，校準方法不取決于所安裝的攝像機的高度。優先地，攝像機的高度甚至可以被確定為校準的一部分。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于校準安裝至車輛的攝像機的取向的方法，該方法特別可靠、快速并且與所安裝的攝像機的高度無關。

該目的通過一種校準安裝至車輛、具體為卡車的攝像機的取向的方法來解決。

為了校準攝像機的取向，將攝像機布置在校準圖案的前方，尤其布置在距該校準圖案的已知距離處。這對應于靜止設定，并且例如可以利用固定放置的校準圖案來容易地實現。例如，車輛可以移動至校準圖案前方的限定位置，尤其是處于已知距離處。為此，車輛可以行駛至該限定位置。然而，為了以高精度放置車輛，車輛優選地通過傳送帶移動。

車輛至校準圖案的所述已知距離可以預定義，然后對于具有待校準的攝像機的連續車輛至少基本相同。然而，該距離還可以優選地以受控方式改變，和/或針對每個校準或一組校準單獨地測量。該距離尤其作為沿與校準圖案的平面垂直的方向的距離。