[發明專利]多相機系統中的相機登記

在審

• 申請號: 201780041026.2
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN109690622A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 約翰·諾布爾;蒂莫西·詹姆斯·亨利·愛德華
• 申請（專利權）人: 醒眸行有限公司
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06T7/80;G01S17/00;B60R21/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

本文公開了一種登記相機成像系統(100，400)中的一個或多個相機(312?315)的位置和方位的方法。該方法包括：在步驟(502)，從深度成像設備(330)接收指示場景的三維圖像的數據。在步驟(503)，用相對于場景的參考系校準三維圖像。參考系包括參考位置和參考方位。在步驟(504)，在參考系中確定每個相機在三維圖像中的三維位置。在步驟(505)中，在參考系的至少一維中確定每個相機的方位。在步驟(506)，將每個相機的位置和方位組合以確定參考系中的相機姿勢。

技術領域

本發明涉及相機監控系統，特別涉及一種登記相機監控系統中的相機的位置及方位的方法及系統。本發明實施例已特別針對車輛中的多相機駕駛員監控系統開發。雖然將特別參考本申請而在本文中描述一些實施例，應該領會的是，本發明并不限于如此使用領域，且可適于廣義語境中。

背景技術

貫穿說明書的背景技術的任何論述決不應被視為承認這樣的技術被廣泛知曉或形成本領域中的公知常識的部分。

在監控和監視系統中，經常需要從不同角度對場景進行監控。這通常是通過在整個場景的不同位置和方位上定位多個相機來實現的。在一些應用中，例如車輛和駕駛員監控系統，能夠從一個相機的視野到另一個相機的視野跟蹤和映射物體的位置是有利的。在這些應用中，需要知道每個相機的相對位置和方位，以便可以在每個相機視圖之間精確映射或投影目標位置。

常規地，每個相機的位置和方位由技術人員在監控系統的安裝的校準階段手動地輸入。這必然需要大量的時間和精力，而且位置/方位的準確性受到技術人員能力的限制。此外，每次重新定位相機或將新相機添加到監控系統時，必須再次執行校準程序，需要付出系統停機和技術人員費用的代價。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種登記相機成像系統中的一個或多個相機的位置和方位的方法，該方法包括:

a)從深度成像設備接收指示場景的三維圖像的數據；

b)用相應于場景的參考系校準三維圖像，參考系包括參考位置和參考方位；

c)在參考系中確定每個相機在三維圖像中的三維位置；

d)確定每個相機在參考系中至少一維的方位；以及

e)組合每個相機的位置和方位來確定參考系中的相機姿勢。

在一些實施例中，步驟d)包括從安裝到一個或多個相機的方位傳感器獲取方位數據。在一個實施例中，每個方位傳感器包括加速度計。在一個實施例中，每個方位傳感器包括陀螺儀。在一個實施例中，每個方位傳感器包括磁力計。在一個實施例中，每個方位傳感器包括慣性測量單元。

在一些實施例中，深度成像設備包括飛行時間相機、結構光3D掃描儀、立體相機系統、深度相機、激光掃描儀或激光雷達系統中的一個或多個。

場景優選地包括車廂或駕駛艙。優選地，場景是車輛，參考方位是相對于車軸或車輛驅動軸而限定的。

在一些實施例中，方法包括接收場景的速度或加速度數據的步驟。在一些實施例中，方法包括接收場景中的預定義位置的GPS數據的步驟。

在一些實施例中，確定場景中相機的三維位置的步驟包括對三維圖像進行形狀識別，以自動識別圖像中相機的位置。在一個實施例中，形狀識別適于識別相機的形狀。在另一個實施例中，形狀識別適于識別設置在每個相機上或附近的預定義圖案。

在一些實施例中，識別場景中相機的三維位置的步驟包括使用軟件在三維圖像中手動指定相機位置。

在一個實施例中，參考位置是相機中的一個的位置。在另一個實施例中，參考位置是場景中已知特征的位置。

在一些實施例中，確定場景中每個相機的三維位置的步驟包括使用已知的參考特征校準場景幾何形狀。