[发明专利]一种车载单目全景系统的镜头标定方法及相关装置

说明书

本发明公开了一种车载单目全景系统的镜头标定方法及相关装置，涉及镜头标定领域。方法包括图像获取步骤、角点检测步骤、角点坐标设置步骤和变换矩阵计算步骤。装置包括图像获取模块、角点检测模块、角点坐标设置模块和变换矩阵计算模块。本发明利用棋盘格，将棋盘格放到汽车前后相应的位置，一次性获取鱼眼镜头拍摄的棋盘格图像，简化了车载单目全景系统鱼眼镜头的标定流程，不需要繁琐的内外参标定即可达到镜头标定的目的，减少了镜头矫正的工作量，降低了安装时间成本与人工成本。同时，本发明只需要形成一个完整映射表，通过一次重映射即可得到目标图像，相较于传统方法(需要两次重映射)减少了系统的计算量，更加适用于嵌入式车载系统。

技术领域

本发明涉及镜头标定领域，尤其涉及一种车载单目全景系统的镜头标定方法及相关装置。

背景技术

车载单目全景系统的镜头的标定一般需要进行两步：内参标定与外参标定。内参标定解决镜头的畸变问题，该过程大多采用张正友棋盘格标定法，亦或是采用Tsai两步法。该过程需要镜头安装人员用棋盘格反复采集图像，以达到畸变矫正的目的，过程非常繁琐。在汽车单目倒车全景应用场景中，需要将镜头视角切换到俯视视角。外参标定是镜头视角切换的过程，该过程将图像画面切换到俯视视角。传统外参标定方法是在汽车相应位置放上棋盘格，计算出俯视变换矩阵。在汽车镜头安装之后，分别对镜头进行内外参标定是一件非常麻烦的事情，需要付出大量的人力与时间，间接增加了系统的成本。同时，得到目标图像需要通过两次重映射，计算量较大，不利于应用到车载嵌入式系统。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种更简便、计算量更小的车载单目全景系统的镜头标定方法及相关装置。

本发明所采用的技术方案是：一种车载单目全景系统的镜头标定方法，包括：

图像获取步骤：获取棋盘格鱼眼图像，所述棋盘格鱼眼图像为鱼眼镜头拍摄的棋盘格图像；

角点检测步骤：检测所述棋盘格鱼眼图像中的所有角点；

角点坐标设置步骤：设置所述棋盘格鱼眼图像中每个单元方块的边长所占的像素个数，并设置所有角点的坐标；

变换矩阵计算步骤：计算所述棋盘格鱼眼图像中每个单元方块的四个角点与理论角点之间的变换矩阵，所述理论角点为棋盘格理论图像中每个单元方块的四个角点。

优选地，所述棋盘格放置于垂直车身并靠近车身处。

优选地，所述角点检测步骤包括：

利用OpenCV自带的函数FindChessboardCorners检测所述棋盘格鱼眼图像中的所有角点。

优选地，所述车载单目全景系统的镜头标定方法还包括：

映射表形成步骤：将计算得到的所述棋盘格鱼眼图像中所有单元方块的四个角点与理论角点之间的所有变换矩阵形成映射表。

优选地，所述车载单目全景系统的镜头标定方法还包括：

目标图像获取步骤：使用双线性插值算法获取目标图像。

一种车载单目全景系统的镜头标定装置，包括：

图像获取模块，用于获取棋盘格鱼眼图像，所述棋盘格鱼眼图像为鱼眼镜头拍摄的棋盘格图像；

角点检测模块，用于检测所述棋盘格鱼眼图像中的所有角点；

角点坐标设置模块，用于设置所述棋盘格鱼眼图像中每个单元方块的边长所占的像素个数，并设置所有角点的坐标；

变换矩阵计算模块，用于计算所述棋盘格鱼眼图像中每个单元方块的四个角点与理论角点之间的变换矩阵，所述理论角点为棋盘格理论图像中每个单元方块的四个角点。