[发明专利]一种大范围高精度的静态环视自动标定图案及系统

说明书

本发明实施例公开了一种大范围高精度的静态环视自动标定图案及系统。该标定图案包括设置于图像采集装置前方视野对应的区域的第一标定图案，所述第一标定图案中的特征点用于将所述图像采集装置获取的原始图像变换为俯视图，以及设置于所述图像采集装置前方视野对应的区域的边缘第二标定图案，所述第一标定图案中的特征点用于对所述俯视图进行矫正和优化。从而，可以实现大范围、高精度的图像采集装置的自动标定，减小合成拼接后的俯瞰图的误差。

技术领域

本发明涉及汽车驾驶辅助技术领域，尤其涉及一种汽车环视全景系统的标定图案及标定方法。

背景技术

近年来，计算机视觉技术的快速发展使得越来越多的图像技术被广泛应用到汽车驾驶辅助系统中。在汽车运动过程中，消除周围环境盲点对于驾驶员来说是极为重要的，也是安全驾驶的有力保障。汽车全景环视系统作为自动泊车系统的重要组成部分，可以为驾驶员提供汽车周围环境的全景图像，实现无盲点的汽车周边环境信息感知。通过该系统，驾驶员可以直观地了解泊车位置周边的复杂情况，减少泊车过程中、特别是复杂环境下可能的刮蹭、碰撞、陷落等事故，从而极大地提高泊车的安全性。

汽车全景环视系统通常包括装配在车体前后左右的多个图像采集装置(例如广角摄像头或鱼眼摄像头)，每个图像采集装置的视野范围覆盖一定区域，相邻图像采集装置的视野范围部分重叠。通过各图像采集装置获得的多幅图像，先经过视点变换生成多幅以车辆为中心垂直向下的俯视图，再通过合成算法将多幅俯视图拼接起来得到无畸变的车身环视俯瞰图。图像采集装置参数的精确性决定了俯瞰图中各物体还原是否准确、各图像连接处是否精确无错位、以及俯瞰图与车体的相对位置关系是否正确，因此，为了能够生成满足实际泊车需要的环视俯瞰图，必须对图像采集装置进行标定。

现有技术的一种汽车环视全景系统中图像采集装置的标定方法是通过如图1所示的标定系统实现的。图1中，将车辆停在固定位置后，在车辆前后左右布置棋盘格图案，并记录棋盘格的参数(例如，每个棋盘格角点的物理坐标)。在对图像采集装置进行标定时，先找到图像采集装置正对的棋盘格，结合该棋盘格角点(特征点)的物理坐标等参数，对由图像采集装置获取的原始图像进行畸变矫正和透视变换，获得与原始图像对应的俯视图。此后，在获得的俯视图上继续查找图像边缘的特征点并进行变换，从而实现图案采集装置参数的自动标定。然而，上述方法的一个缺陷是，位于图像中心的畸变较小的棋盘格比较容易识别，而位于图像边缘的畸变较大的棋盘格则识别误差很大，造成标定结果的可靠范围较小，精确性远未达到自动泊车的实际需要。因此，现有技术亟需一种能够实现对图像采集装置进行大范围、高精度的自动标定的标定方法以及实现该方法的标定图案。

发明内容

本发明实施例提供了一种适用于汽车环视全景系统的标定图案和标定方法，可以实现大范围、高精度的图像采集装置的自动标定，减小合成拼接后的俯瞰图的误差。

一方面，本发明实施例提供一种用于静态环视标定系统的标定图案，该标定图案用于汽车全景环视系统的标定，包括：第一标定图案，所述第一标定图案设置于图像采集装置前方视野对应的区域，所述第一标定图案中的特征点用于将所述图像采集装置获取的原始图像变换为俯视图；第二标定图案，所述第二标定图案设置于所述图像采集装置前方视野对应的区域的边缘，所述第二标定图案中的特征点用于对所述俯视图进行矫正和优化。通过本实施例提供的方案，可以实现大范围、高精度的图像采集装置的自动标定，减小合成拼接后的俯瞰图的误差。

在一个可能的设计中，所述第一标定图案为棋盘格图案、二维码图案和AprilTag图案中的一种或者它们的任意组合。

在一个可能的设计中，所述第二标定图案为圆形图案或圆形图案阵列，从而可以减小图像合成时较大畸变带来的误差，提高标定的精确度，此为本发明的发明点之一。

在一个可能的设计中，所述第二标定图案为椭圆形图案或椭圆形图案阵列，从而可以减小图像合成时较大畸变带来的误差，提高标定的精确度，此为本发明的发明点之一。