[发明专利]车载摄像系统及其校准方法和校准程序

说明书

技术领域

本发明涉及对车辆周围的环境进行图像识别的车载摄像系统及其校准方法和校准程序。

背景技术

具有摄像部和图像处理装置的车载摄像系统以提高车辆的便利性、安全行驶以及汽车导航装置的高度的位置校正等为目的，其作用变得越发重要。随着图像处理技术的发展，不断开发出多种多样的识别路面或路上的标志或物体的技术。与此相伴，也开发出对车辆周围的环境进行图像识别，并进行防止车道脱离、避免冲突、汽车自动巡航（autocruise）等的车辆控制的技术，并不断推进实用化。在伴随车辆控制的情况下，需要用于测量识别对象物相对于车辆的相对位置的测量技术。当利用摄像机实施这种技术时，需要利用表示摄像机的位置和姿势的摄像机的外部参数和表示光轴位置、焦距、透镜畸变等的内部参数，寻找图像中的像素和实际空间上的位置的对应。虽然外部参数和内部参数是基于设计值而制造的，但是实际上必定包含误差，于是需要校正偏差的校准（calibration），以表示像素和实际空间的真正的对应关系。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-200819号公报

专利文献2：日本特开2008-011174号公报

发明内容

发明需要解决的课题

专利文献1中，记载有利用基准标识进行摄像机的光轴校正的技术。实施光轴校正时，需要准备基准标识。基准标识必须设置于与摄像机的相对关系已确定的位置。若为车载摄像机的情况下，则需要在设置有摄像机的状态下决定摄像机的位置。也就是说，需要进行车辆定位的设备。由于定位设备需要成本，于是优选不进行定位就能够实现摄像机的校准的机构。

专利文献2是车辆正在行驶时，根据在道路上以高频率获得的道路标识的信息，校正车载摄像机的光轴并校正摄像机高度的方法。不需要校准用的设备投资，可以说，在成本方面具有优点。但是，能够通过这种方法进行校正的，只是车载摄像机的光轴和道路标识的信息，而无法校正透镜畸变、光轴中心等的内部参数和除摄像机的高度之外的设置位置等的外部参数。尤其，在鱼眼摄像机中，透镜畸变的影响很大，因此优选能够一并进行校正。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够容易地对摄像部的内部参数和外部参数进行校准的车载摄像系统及其校准方法和校准程序。

用于解决课题的技术方案

解决上述课题的本发明的车载摄像系统的校准方法构成为，对车辆周围进行拍摄，从所拍摄的图像识别预先设定的具有直线部分的识别对象物，从图像抽取识别对象物的特征点，将所抽取的特征点投影于假想球面，基于形成在该假想球面上的特征点列的形状推算摄像部的内部参数，校准推算出的该内部参数，基于所抽取的特征点计算图像的俯瞰视点，基于计算出的该俯瞰视点推算摄像部的外部参数，校准推算出的该外部参数。

另外，解决上述课题的本发明的车载摄像系统构成为，具有：对车辆周围进行拍摄的摄像部；特征点抽取部，其从通过该摄像部拍摄的图像，识别预先设定的具有直线部分的识别对象物，从图像抽取识别对象物的特征点；内部参数校准部，其将通过该特征点抽取部抽取的特征点投影于假想球面，基于形成在该假想球面的特征点列的形状推算摄像部的内部参数，校准推算出的该内部参数；和外部参数校准部，其基于通过特征点抽取部抽取的特征点计算图像的俯瞰视点，基于算出的该俯瞰视点推算所述摄像部的外部参数，校准推算出的该外部参数。

另外，由解决上述课题的本发明的图像处理装置执行的车载摄像系统的校准程序构成为，从通过车载摄像系统的摄像部拍摄的车辆周围的图像，识别预先设定的具有直线部分的识别对象物，从图像抽取识别对象物的特征点，将抽取的该特征点投影于假想球面，基于形成在该假想球面的特征点列的形状推算所述摄像部的内部参数，校准推算出的该内部参数，基于抽取的特征点计算图像的俯瞰视点，基于算出的该俯瞰视点推算摄像部的外部参数，校准推算出的该外部参数。

发明效果

根据本发明能够简单地对摄像部的内部参数和外部参数进行校准。另外，通过说明以下的实施方式，明确上述之外的课题、结构以及效果。

附图说明

图1是表示搭载有本实施方式的车载摄像系统的车辆的道路行驶状态的模型图。

图2是表示图像的畸变的图。

图3是说明畸变的图。

图4是表示本实施方式的车载摄像系统的构成例的图。

图5是表示本实施方式的车载摄像系统的另外的构成例的图。

图6是说明基于球面投影的内部参数的校准方法的图。