[發明專利]多編組變角度車輛全景環視系統標定及拼接方法

有效

• 申請號: 201810074955.X
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108263283B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 曹心成;陳凱;劉百超
• 申請（專利權）人: 長沙立中汽車設計開發股份有限公司
• 主分類號: B60R1/00
• 分類號: B60R1/00;G06T3/00;G06T3/40;G06T7/80
• 代理公司: 11457 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 孫紅穎

本發明提供了一種用于多編組變角度車輛的全景環視泊車輔助系統，包括魚眼攝像頭、鉸接盤角度傳感裝置和數據采集處理器，其特征在于：全景環視泊車輔助系統利用安裝在每節車輛車廂上的兩顆或三顆方位視場角至少為180度的魚眼攝像頭采集的視頻畫面及鉸接盤角度傳感裝置采集的角度信息經數據采集處理器進行處理得到多編組變角度車輛周界區域的無縫拼接全景環視圖像；車廂之間鉸接盤角度傳感裝置用于實時測量其鉸接的兩節車廂所呈角度信息，同時將所測量的角度實時傳遞給數據采集處理器進行處理。本發明通過采集、解析車輛鉸接盤鉸接角，在車廂相對轉動即攝像頭位置相對變化時，實時修改全景拼接參數，實現多編組實時無縫全景拼接。

技術領域

本發明屬于車輛安全輔助及汽車電子領域，具體涉及一種用于多編組變角度車輛全景環視系統的標定和拼接方法。

背景技術

隨著汽車保有量迅速增長，道路交通安全逐漸成為一個重大的社會問題。全景環視系統可以有效輔助駕駛員，減少車輛在低速行駛情況下的事故發生率。目前，市場上的全景環視泊車輔助系統，絕大多數是針對乘用小轎車的，采用四顆攝像頭，分別布置在汽車前保險杠Logo下方、左、右后視鏡下方、后牌照燈處；少數針對商用車的全景系統，四顆攝像頭分別裝在車輛頂部四個方向的中點位置。無論是乘用車還是商用車全景環視系統，行駛過程中攝像頭相對位置固定不變。

多編組變角度車輛有多節車廂，需要安裝多于4顆攝像頭，以實現全景拼接；多編組變角度車輛車身較大，各個攝像頭采集到的圖像物體運動和光線的變化不同，要求更好的白平衡算法實現圖像融合；多編組變角度車輛在行駛過程中各車廂之間所呈角度實時變化，導致不同車廂上安裝的攝像頭之間的相對位置也實時變化。所以，采用現存的全景環視方案，無法實現多編組變角度車輛無縫拼接的全景環視要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種用于多編組變角度車輛的無縫拼接全景環視系統標定和拼接方法，為該類車輛的行駛和泊車提供輔助工具。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為一種用于多編組變角度車輛的全景環視泊車輔助系統，包括魚眼攝像頭、鉸接盤角度傳感裝置和數據采集處理器，其特征在于：

全景環視泊車輔助系統利用安裝在每節車輛車廂上的兩顆或三顆方位視場角至少為180度的魚眼攝像頭采集的視頻畫面及鉸接盤角度傳感裝置采集的角度信息經數據采集處理器進行處理得到多編組變角度車輛周界區域的無縫拼接全景環視圖像；

車廂之間鉸接盤角度傳感裝置用于實時測量其鉸接的兩節車廂所呈角度信息，采用總線方式與所述數據采集處理器連接，將所測量的角度實時傳遞給數據采集處理器進行處理。

進一步地，數據采集處理器包括魚眼圖像畸變校正單元、角點檢測單元、透視變換單元、單車廂圖像拼接單元、單車廂圖像融合單元、鉸接盤角度采集單元、多車廂圖像拼接單元、多車廂圖像融合單元；其中：

魚眼圖像畸變校正單元用于根據各魚眼攝像頭的內部結構和建立的畸變模型，標定得到攝像頭參數和畸變矯正參數，得到從魚眼圖像到畸變矯正圖像的映射關系；

角點檢測單元在各個魚眼攝像頭所抓取的圖像中，檢測標定布角點；透視變換單元根據測量場景得到的理想角點位置以及檢測得到的實際角點位置，將來自不同魚眼攝像頭的圖像，投影到同一坐標系下變成鳥瞰圖，建立由矯正圖到鳥瞰圖的映射關系；

單車廂圖像拼接單元，用于對來自相鄰的攝像頭轉換得到的鳥瞰圖中重疊區域進行特征點匹配，將單車廂所有攝像頭鳥瞰圖拼接成單車廂全景鳥瞰圖，最后生成單車廂全景鳥瞰圖與各攝像頭魚眼畸變圖的映射關系，生成并保存查找表；

單車廂圖像融合單元，用于在全景鳥瞰圖中相鄰攝像頭圖像接縫處，劃定過渡區域，采用加權融合的方法，消除拼接縫；

鉸接盤角度采集單元通過總線與鉸接盤角度傳感裝置連接，接收并解析車廂間相對角度信息；