[发明专利]车载多目摄像机环视系统的虚拟视点图像生成方法

摘要

本发明提供了一种车载多目摄像机环视系统的虚拟视点图像生成方法，能更准确的完成环视系统为驾驶员提供的虚拟视点图像。本发明解决了场景中存在立体障碍物时对环视图的影响，可以高速准确的检测到立体障碍物的接地轮廓线，确定障碍物与自车距离，及时发出接近报警。同时本发明区分路面区域和非路面的立体障碍物区域，分别进行视点变换，避免现有技术中虚拟视点图像上的所有点都要推算三维空间位置以及实际摄像机坐标，节省了计算时间并避免每个摄像机的外部标定精度对于合成图像精度的影响。

主权项

车载多目摄像机环视系统的虚拟视点图像生成方法，其特征是包括以下步骤：(1)离线标定：对环视系统的每一个摄像机进行离线的色彩标定，得到色彩不变量空间转化查找表；同时对环视系统的每一个摄像机进行离线的位置标定，确定地面区域模版和俯视环视图查找表；所述色彩不变量空间转化查找表的内容包括每一台摄像机采集到图像的色彩空间对应的颜色不变量的数值；所述地面区域模版是指摄像机在初期标定处理中确定的在理想条件下的地面区域部分；所述俯视环视图查找表记录着拼接后的俯视环视图的每一个像素对应的摄像机编号，每台摄像机的原始图上的位置坐标，以及对应的加权参数；(2)色彩变换及路面采样：通过所述各个摄像机的色彩不变量空间转化查找表和地面区域模版，对地面区域内的像素进行色彩不变量变换；并对每个摄像机指定地面采样区域的色彩不变量进行统计分类并更新包括路面、标识线在内的地面区域的色彩不变量；(3)立体障碍物区域抽出：在所述地面区域内通过色彩不变量的差异，进行非路面区域划分，并标记每个非路面区域的下部轮廓线像素，将所述下部轮廓线像素作为立体障碍物的与地面的交界点，通过俯视环视图查找表得到该点的地面坐标以及与自车的最近距离；非路面区域的所有像素的地面投影坐标通过对应下部轮廓点的地面坐标获得，距地高度通过地面坐标及图像坐标推算得到；(4)俯视虚拟视点环视图生成：通过查所述俯视环视图查找表和地面区域模版对所有路面区域进行视点变换及图像拼接，得到俯视虚拟视点环视图；根据所述立体障碍物区域抽出结果，将区域内各个点通过虚拟视点投影到路面区域俯视虚拟视点环视图上；同时立体障碍物的下部轮廓线也在俯视虚拟视点环视图上着重标识；(5)其他任意虚拟视点环视图生成：确定虚拟视点位置，视线方向以及三维角度和焦距之后，首先对路面区域俯视虚拟视点环视图进行整体透视变形，其次对立体障碍物区域点进行三维透视投影，取得该虚拟视点环视图。