[發明專利]車載環視相機系統中環視圖亮度與顏色一致性調整方法

有效

• 申請號: 201910757941.2
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110443771B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 劉瀟;張林;沈瑩;邵玄;張天駿
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/90
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

本發明提供一種車載環視相機系統中環視圖亮度與顏色一致性調整方法，包括以下步驟：通過環視相機系統采集圖像；將圖像轉換到YCbCr色彩空間；確定圖像之間的共視區域并去除外點；以最小化共視區域光度誤差為目標調整圖像的顏色及亮度；生成環視圖。該方法能夠將環視圖不同部分的亮度與顏色進行全局調整，淡化環視圖的拼接縫，提高環視圖像的視覺效果，具有魯棒性高，計算代價低的特點，能夠滿足實際應用中對車載環視系統拼接環視圖的實時性的要求。此外，本發明提出的方法，與環視相機系統采用的硬件裝置和環視拼接方案的耦合程度低，能夠適應不同的環視相機系統軟硬件方案，并廣泛地應用于各類車輛或其他設備搭載的環視相機系統中。

技術領域

本發明屬于智能駕駛領域，涉及車載環視相機系統技術。

背景技術

隨著汽車行業的發展，車輛的安全性能越來越受到重視，因此很多輔助駕駛系統都搭載了車載環視相機系統。車載環視相機系統通過布置在車輛周圍的4-6個廣角攝像頭拼接出車輛周圍的環視圖像，能夠給駕駛員提供車輛周圍的路面信息，輔助駕駛員做出行駛判斷，提高車輛在復雜環境中的安全性能。然而，由于系統中不同相機所處的光照環境以及相機本身的曝光程度不同，現有的車載環視相機系統拼接出的環視圖像常常存在著不同區域的亮度與顏色存在較大差異的問題。環視圖不同區域的亮度與顏色差異不但會影響環視圖的視覺效果，更會對駕駛員對路面狀況的判斷造成不利的影響。因此，對車載環視相機系統生成的環視圖的各個部分進行亮度與顏色一致性調整是十分必要的。

目前，常用的環視圖像亮度與顏色一致性調整的方法主要分為兩類：第一類是對相鄰兩張圖像尋找合適的拼接縫，并對拼接縫附近的部分做融合；第二類是對環視相機系統中每張圖像分別做全局調整。第一類方法的代表方法有：“Y.C.Liu,K.Y.Lin,Y.S.Chen,“Bird’s-Eye?View?Vision?System?for?Vehicle?Surrounding?Monitoring,”in?RobVis2008.”，該方法在拼接環視圖時會對每一幀圖像尋找一條最佳縫合線，之后對環視圖各個部分做融合，但該方法在動態圖像中的視覺連續性不佳，并且計算量較大；“楊力,朱株,劉濟林.一種嵌入式汽車鳥瞰全景圖拼接算法,浙江大學學報(工學版)2(2014):292-296.”對相鄰圖像在拼接縫附近的區域，根據像素與拼接縫之間的距離分配權重，進行加權平均融合，該方法的缺點是算法復雜度較高，并且環視圖不同區域的整體視覺效果存在較大差異。第二類方法的代表方法有：“Y.Liu,B.Zhang.“Photometric?alignment?for?surroundview?camera?system,”in?Proc.IEEE?ICIP?2014:1827-1831.”對環視圖各個部分的色調映射曲線進行參數化，通過求解最優的色調調整參數來降低相鄰圖像間的光度差異，該方法效果比較理想，但需要迭代優化求解，計算代價較大，難以達到實時；“S.R.Han,J.Min,T.Park,et?al.“Photometric?and?geometric?rectification?for?stereoscopicimages,”in?Proc.SPIE–Int.Soc.Opt.Eng.,2012.”通過匹配圖像的全局亮度直方圖來補償相鄰圖像的亮度差異，但該方法在相鄰相機公共區域較少的環視圖像上的效果不佳，并且沒有對圖像的顏色做相應調整。盡管上述方法能夠在一定程度上淡化環視圖像中的拼接縫，提高環視圖像的質量，但已有的方法均存在著調整效果和計算代價之間的矛盾：效果好的方法往往比較復雜，難以滿足實時性的要求；計算代價低的方法效果不夠理想。換言之，目前環視圖像亮度與顏色一致性調整的方法研究難點在于設計一種兼顧調整效果與實時性的算法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種車載環視相機系統中環視圖亮度與顏色一致性調整方法，該方法能夠將環視圖不同部分的亮度與顏色進行全局調整，淡化不同部分之間的拼接縫，提高環視圖像的視覺效果，并且計算代價低，能夠滿足實際應用中對車載環視系統拼接環視圖的實時性的要求。

為達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種車載環視相機系統中環視圖亮度與顏色一致性調整方法，包括以下步驟：