[发明专利]摄像机校准装置、摄像机校准系统及摄像机校准方法

权利要求书

1.一种摄像机校准装置，其对搭载于车辆且拍摄包含地面的车辆周围并且具有公共摄像区域的多个摄像机，使用配置于所述公共摄像区域中的至少3个校准图案来进行校准，该摄像机校准装置的特征在于，包括：

图像变换部，其基于规定的投影矩阵，将各摄像机拍摄的图像变换成俯瞰视点的图像；

误差评价部，其计算所述多个摄像机中的规定的摄像机拍摄的所述校准图案的变换图像与其它摄像机拍摄的所述校准图案的变换图像的误差，其中，所述其它摄像机与该规定的摄像机之间具有公共摄像区域；

投影矩阵更新部，其基于所述误差来更新所述规定的投影矩阵；

距离信息输入部，其输入所述校准图案中的任意两个校准图案之间的距离信息；和

摄像机参数计算部，其将所述误差评价部计算出的所述误差成为零的投影矩阵，分解为变换图像中的地面的法线向量和摄像机间的相对的外部参数，根据所述地面的法线向量和摄像机间的相对的外部参数以及从所述距离信息输入部输入的距离信息，计算包含关于各摄像机相对于地面的姿态的外部参数的摄像机参数。

2.如权利要求1所述的摄像机校准装置，其特征在于：

还包括输入所述车辆相对于所述地面的相对的旋转量的旋转量输入部，

所述摄像机参数计算部还追加使用从所述旋转量输入部输入的所述旋转量来计算所述摄像机参数。

3.一种摄像机校准装置，其对搭载于车辆且拍摄包含地面的车辆周围并且具有公共摄像区域的多个摄像机，使用存在于所述公共摄像区域中的物体的特征点来进行校准，该摄像机校准装置的特征在于，包括：

图像变换部，其基于规定的投影矩阵，将各摄像机拍摄的图像变换成俯瞰视点的图像；

误差评价部，其计算所述多个摄像机中的规定的摄像机拍摄的所述物体的变换图像与其它摄像机拍摄的所述物体的变换图像的误差，其中，所述其它摄像机与该规定的摄像机之间具有公共摄像区域；

投影矩阵更新部，其基于所述误差来更新所述规定的投影矩阵；

距离信息输入部，其输入所述物体中的任意两点之间的距离信息；和

摄像机参数计算部，其将所述误差评价部计算出的所述误差成为零的投影矩阵，分解为变换图像中的地面的法线向量和摄像机间的相对的外部参数，根据所述地面的法线向量和摄像机间的相对的外部参数以及从所述距离信息输入部输入的距离信息，计算包含关于各摄像机相对于地面的姿态的外部参数的摄像机参数。

4.如权利要求3所述的摄像机校准装置，其特征在于：

还包括输入所述车辆相对于所述地面的相对的旋转量的旋转量输入部，

所述摄像机参数计算部还追加使用从所述旋转量输入部输入的所述旋转量来计算所述摄像机参数。

5.一种摄像机校准方法，其对搭载于车辆且拍摄包含地面的车辆周围并且具有公共摄像区域的多个摄像机，使用配置于所述公共摄像区域中的至少3个校准图案来进行校准，其特征在于，包括：

基于规定的投影矩阵，将各摄像机拍摄的图像变换成俯瞰视点的图像的步骤；

计算所述多个摄像机中的规定的摄像机拍摄的所述校准图案的变换图像与其它摄像机拍摄的所述校准图案的变换图像的误差的步骤，其中，所述其它摄像机与该规定的摄像机之间具有公共摄像区域；

基于所述误差来更新所述规定的投影矩阵的步骤；和

将所述误差成为零的投影矩阵分解为变换图像中的地面的法线向量和摄像机间的相对的外部参数，根据所述地面的法线向量和摄像机间的相对的外部参数以及所述校准图案中的任意两个校准图案之间的距离信息，计算包含关于各摄像机相对于地面的姿态的外部参数的摄像机参数。

6.一种摄像机校准方法，其对搭载于车辆且拍摄包含地面的车辆周围并且具有公共摄像区域的多个摄像机，使用存在于所述公共摄像区域中的特征物体来进行校准，其特征在于，包括：

基于规定的投影矩阵，将各摄像机拍摄的图像变换成俯瞰视点的图像的步骤；

计算所述多个摄像机中的规定的摄像机拍摄的所述特征物体的变换图像与其它摄像机拍摄的所述特征物体的变换图像的误差的步骤，其中，所述其它摄像机与该规定的摄像机之间具有公共摄像区域；

基于所述误差来更新所述规定的投影矩阵的步骤；和

将所述误差成为零的投影矩阵分解为变换图像中的地面的法线向量和摄像机间的相对的外部参数，根据所述地面的法线向量和摄像机间的相对的外部参数以及所述特征物体中的任意两点之间的距离信息，计算包含关于各摄像机相对于地面的姿态的外部参数的摄像机参数。