[發(fā)明專利]一種完全基于視覺的單目全景泊車影像系統(tǒng)及其泊車方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811009683.1
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109131082B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳以恒科技有限公司
• 主分類號: B60R1/27
• 分類號: B60R1/27;G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 北京科家知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發(fā)明公開了一種完全基于視覺的單目全景泊車影像系統(tǒng)，包括后視攝像頭、圖像處理模塊、顯示屏和校準(zhǔn)布，所述后視攝像頭的輸出端與圖像處理模塊的輸入端連接，所述圖像處理模塊的輸出端與顯示屏的輸入端連接；一種完全基于視覺的單目全景泊車影像系統(tǒng)的操作方法，包括以下步驟：(1)、安裝；(2)、校準(zhǔn)；(3)、拼接全景圖：根據(jù)汽車后視圖像精確計(jì)算出攝像頭的位姿變化，進(jìn)而得出圖像間的[R|T]變換矩陣，進(jìn)而拼接出全景圖，本發(fā)明涉及嵌入式機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域。該種完全基于視覺的單目全景泊車影像系統(tǒng)及其泊車方法，解決了需要四攝像頭實(shí)現(xiàn)全景泊車影像的問題，安裝方便、省時省力、費(fèi)用低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及嵌入式機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種完全基于視覺的單目全景泊車影像系統(tǒng)及其泊車方法。

背景技術(shù)

隨著圖像和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的技術(shù)被應(yīng)用到汽車電子領(lǐng)域，傳統(tǒng)的基于圖像的倒車影像系統(tǒng)只在車尾安裝攝像頭，只能覆蓋車尾周圍有限的區(qū)域，因此出現(xiàn)了四攝像頭全景影像裝置，四個攝像頭分別安裝與汽車頭部、尾部和左右兩側(cè)，直觀地呈現(xiàn)出車輛所處的位置和周邊情況，但安裝工序復(fù)雜，設(shè)備價格較貴，同時影響汽車外觀。

發(fā)明內(nèi)容

（一）解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種完全基于視覺的單目全景泊車影像系統(tǒng)及其泊車方法，解決了需要四攝像頭實(shí)現(xiàn)全景泊車影像的問題，安裝方便、省時省力、費(fèi)用低廉。

（二）技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種完全基于視覺的單目全景泊車影像系統(tǒng)，包括后視攝像頭、圖像處理模塊、顯示屏和校準(zhǔn)布，所述后視攝像頭的輸出端與圖像處理模塊的輸入端連接，所述圖像處理模塊的輸出端與顯示屏的輸入端連接。

一種完全基于視覺的單目全景泊車影像系統(tǒng)的操作方法，包括以下步驟：

（1）、安裝：將后視攝像頭安裝在汽車車尾中部位置，隨后將后視攝像頭的輸出端與圖像處理模塊的輸入端連接，圖像處理模塊的輸出端與顯示屏的輸入端連接；

（2）、校準(zhǔn)：在汽車正后方的地面放置校準(zhǔn)布，并將校準(zhǔn)布中間位置對齊汽車中心位置，當(dāng)屏幕上左側(cè)視頻內(nèi)容與右側(cè)視頻內(nèi)容效果一致時，點(diǎn)擊顯示屏上“開始校準(zhǔn)”按鈕，校準(zhǔn)算法提取圖像角點(diǎn)，并根據(jù)校準(zhǔn)布特點(diǎn)精確篩選出格子與格子之間的交叉點(diǎn)，并對應(yīng)俯視圖的坐標(biāo)，根據(jù)通用畸變模型，使用最小二乘法迭代計(jì)算出模型中的畸變系數(shù)和攝像頭相對于地面的位姿，完成矯正；

（3）、拼接全景圖：根據(jù)汽車后視圖像精確計(jì)算出攝像頭的位姿變化，進(jìn)而得出圖像間的[R|T]變換矩陣，進(jìn)而拼接出全景圖；

所述步驟（3）運(yùn)動中的算法工作過程如下：獲取后視攝像頭相鄰兩幀圖像n和（n+1）并通過校準(zhǔn)過程中得出的畸變系數(shù)進(jìn)行消畸變，并提取出兩幀圖像有用點(diǎn)，并運(yùn)用嵌入式硬件深度加速技術(shù)，根據(jù)提取出的點(diǎn)的特征匹配，得出鏡頭位姿高精準(zhǔn)的變換關(guān)系，并在俯視圖中拼接融合形成完整的圖像。

優(yōu)選的，所述步驟（2）校準(zhǔn)布放置在汽車尾部正后方15cm位置。

所述步驟（3）運(yùn)動中的算法工作過程如下：獲取后視攝像頭相鄰兩幀圖像n和（n+1）并通過校準(zhǔn)過程中得出的畸變系數(shù)進(jìn)行消畸變，并提取出兩幀圖像有用點(diǎn)，并運(yùn)用嵌入式硬件深度加速技術(shù)，根據(jù)提取出的點(diǎn)的特征匹配，得出鏡頭位姿高精準(zhǔn)的變換關(guān)系，并在俯視圖中拼接融合形成完整的圖像。

優(yōu)選的，所述校準(zhǔn)布采用21×5黑白相間的方格布。

優(yōu)選的，所述后視攝像頭為魚眼鏡頭或通用鏡頭中的任一種。

（三）有益效果

本發(fā)明提供了一種完全基于視覺的單目全景泊車影像系統(tǒng)及其泊車方法。具備以下有益效果：