[發明專利]一種基于二維碼的多路環視相機自動拼接方法

有效

• 申請號: 201911045839.6
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110910311B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 陳啟軍;宗文豪;劉成菊
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

本發明涉及一種基于二維碼的多路環視相機自動拼接方法，包括以下步驟：1)獲取各環視相機采集的帶有二維碼標簽的圖像，每個圖像中的所述二維碼標簽包括一個大標簽和兩個小標簽；2)對所述圖像進行去畸變處理；3)計算所述圖像中所述大標簽的姿態單應矩陣，根據所述姿態單應矩陣獲得鳥瞰圖；4)基于兩個所述鳥瞰圖中的同一個小標簽的位置關系實現多路環視相機的圖像拼接。與現有技術相比，本發明具有靈活度高、全自動化、支持多路相機拼接等優點。

技術領域

本發明涉及一種圖像拼接方法，尤其是涉及一種基于二維碼的多路環視相機自動拼接方法。

背景技術

隨著智能駕駛技術的不斷普及，360環視系統正在步入尋常百姓家。一般家用車的360環視系統由4顆魚眼相機組成，通過對圖像去畸變、投影變換和拼接，可以得到車輛周圍360°無死角的俯視圖像。如今，許多場景的應用需要圍繞此項功能展開。比如，作為行車記錄儀來記錄車輛周圍的環境；在泊車的時候替代倒車影像提供給司機做監控；作為自動泊車系統的輸入，基于360環視圖像進行庫位識別或者障礙物識別。隨著車輛智能化程度的普及，不僅是小轎車需要使用到環視系統，卡車、大巴甚至一些特種車輛也會進行智能化升級，以滿足安全性需求。對于大型車輛而言，4路相機顯然不能滿足其要求，因此環視圖像的拼接需在理論上支持任意數量的相機，并且不能在標定環節增加額外的工作量。傳統基于棋盤格的相機圖像拼接算法還存在以下缺點：

1、傳統基于棋盤格的算法需要繁瑣的場地布置；

2、傳統基于棋盤格的算法設計過于死板，自動拼接容易出錯，且場地越大標定誤差越大；

3、傳統基于棋盤格的算法一般只支持4路相機。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于二維碼的多路環視相機自動拼接方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于二維碼的多路環視相機自動拼接方法，包括以下步驟：

1)獲取各環視相機采集的帶有二維碼標簽的圖像，每個圖像中的所述二維碼標簽包括一個大標簽和兩個小標簽；

2)對所述圖像進行去畸變處理；

3)計算所述圖像中所述大標簽的姿態單應矩陣，根據所述姿態單應矩陣獲得鳥瞰圖；

4)基于兩個所述鳥瞰圖中的同一個小標簽的位置關系實現多路環視相機的圖像拼接。

進一步地，所述二維碼標簽采用AprilTag、AR?Tag或QR?Code。

進一步地，其中一個所述大標簽與車身平行設置。

進一步地，所述步驟3)中，采用DLT、EPnP或迭代方法計算大標簽的姿態單應矩陣。

進一步地，采用迭代方法計算大標簽的姿態單應矩陣。

進一步地，進行所述圖像拼接時，將車輛后軸的中心選擇為世界坐標系的原點O_W。

進一步地，求解以最小化包含同一個小標簽的兩個圖像間距離的誤差和為目標的優化問題，實現多路環視相機的圖像拼接。

進一步地，所述目標的表達式為：