[发明专利]采用标定方法的图像辅助系统无效
申请号: | 201110040440.6 | 申请日: | 2011-02-12 |
公开(公告)号: | CN102163331A | 公开(公告)日: | 2011-08-24 |
发明(设计)人: | 王炳立 | 申请(专利权)人: | 王炳立 |
主分类号: | G06T7/00 | 分类号: | G06T7/00;H04N7/18 |
代理公司: | 上海天翔知识产权代理有限公司 31224 | 代理人: | 吕伴 |
地址: | 201100 上海市闵行*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 采用 标定 方法 图像 辅助 系统 | ||
技术领域
本发明涉及汽车及移动机械以及监控等系统中使用的采用标定方法的图像辅助系统。
背景技术
在各种移动机械操作领域,如:机动车辆行驶、船舶进港、移动机械通过狭窄区域、吊塔等装载机械的货物抓取和移动、放置等,此类不同物体之间存在位移的时候,特别是当移动物体的许可移动路径比较狭小的情况下,需要操作人员非常考虑仔细移动时的周边环境,以防止出现碰触、碰撞和摩擦。
一个常见的例子是,驾驶汽车时,特别是在驾驶大型车辆的情况下,由于车体的遮蔽及后视镜和观后镜的观察角度的不足而形成一定的观察盲区。由于此类盲区的存在,对驾驶员的车体空间感提出较高要求,尤其是当驾驶车辆通过狭窄区域以及停车、倒车时,驾驶人员很容易因为视觉盲区的问题和在行进时由于观察不全面造成剐蹭、碰撞而产生危险。
现有的解决方法是采用超声倒车雷达或倒车摄像头。倒车雷达可以较好地对盲区的障碍物进行距离检测,并将障碍物的检测结果通过声音和图形的方式对驾驶员进行有限的提示。但是超声雷达存在不直观、不明显的问题,而且由于测距探头的个数有限,无法做到全方位地各个角度都进行可靠检测。同时,由于测距存在一定的精度误差,此类测距方法无法提供准确可靠的测距。
另外一个解决方案是采用倒车摄像头,此方法是通过在车尾安装一个广角摄像头进行对后视图像的摄取和显示。将该方法配合测距雷达等可以完成对后面图像的采集和显示,但该方法存在一个明显的弊端:该方法仅仅能对车辆后面的实时图像进行采集和显示,无法对全景图像进行采集和显示,因此当车辆处于非倒车状态时该方法就失效了。
随着图像处理技术的发展,目前出现了一种全景的倒车图像系统,该系统通过把多个摄像头的图像经过畸变校准以后进行拼接,显示给驾驶员,以便于驾驶人员对周边的环境进行测评。此方法十分有效的解决了汽车周边的视野的问题,如中国专利:200710106237.8,200810236552.7,200810163310.X,200380101461.8。
但是上述专利也存在一些待提高的地方:比如200710106237.8由于仅采用3路图像采集而对体积过大的车辆或者挂车进行图像合成时,会导致对图像传感器的光学组件的视野和分辨率要求提高,同时该专利没有谈到图像的畸变矫正,当采用广角摄像头时,不进行矫正的畸变图像将使观察者观察得到的空间关系变差;上述专利如200380101461.8等未提及对摄像机进行参数标定,这样在图像不存在所谓的尺度信息,使操作员无法进行距离估算;同样由于没有摄像机标定参数的存在,而导致合成图像无法融合多种传感器技术比如距离传感器以提供最全方面信息。
发明内容
本发明的目的是对上述现有技术的缺陷进行改进,提供一种标定方法的图像辅助系统,以提供全方面周边图像信息,该系统能够根据监控物体运动趋势提供自适应的场景变化以及对图像进行增强处理以提供更有效的信息。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的,
采用标定方法的图像辅助系统,包括如下单元:
图像传感器单元,该图像传感器单元用以获得被监控物体有效的周边环境的图像信息;
图像处理单元,该图像处理单元用以对所述图像传感器单元获得的被监控物体周边视野的图像信息进行采集、处理和融合形成处理后的被监控物体周边视野的合成图像信息;
输出单元,该输出单元将所述图像处理单元处理后的被监控物体周边视野的合成图像信息输出;
标定单元,该标定单元在系统投入运行前,通过标定模板对所述图像传感器单元中的各图像传感器的光学参数和畸变参数进行标定,产生标定后的各图像传感器的标定光学参数和标定畸变参数输入图像处理单元,完成畸变图像矫正;并在用标定模板所构成的标定区域内对所述图像传感器单元中的各图像传感器的姿态参数和位置参数进行标定;
场景决策单元,所述场景决策单元接收操作者指令和/或被监控物体的移动速度和运动趋势信息,输出一场景决策参数至图像处理单元。
所述图像传感器单元包含多个安装于被监控物体周边的图像传感器,相邻的两个图像传感器存在互相重叠的视野区域,并确保不留视野死角。
本发明的被监控物体是指,需要所述的采用标定方法的图像辅助系统对其进行周围环境监控的设备,包括但不限于车辆,机械等。
所述图像传感器为彩色图像传感器、黑白图像传感器、红外图像传感器或者是它们的组合使用,比如黑白图像传感器和彩色图像传感器相结合、或黑白图像传感器与红外图像传感器相结合、或者彩色图像传感器与红外图像传感器相结合、黑白图像传感器和彩色图像传感器以及红外图像传感器相结合的组合。
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