[发明专利]一种图像标定方法及装置

说明书

一种图像标定方法及装置，以解决现有技术中确定出的HUD虚像的虚像距误差大的问题。该方法包括获取靶标的第一图像和第二图像、HUD虚像的第三图像和第四图像，第一图像和第三图像为相机在第一位置拍摄的，第二图像和第四图像为相机在第二位置拍摄的；根据第一图像和靶标在车体坐标系中的坐标，确定相机的第一外参矩阵；根据第二图像和靶标在车体坐标系中的坐标，确定相机的第二外参矩阵；根据第一外参矩阵、第三图像、第二外参矩阵和第四图像，确定HUD虚像在车体坐标系中的坐标，以确定HUD虚像的成像参数。通过第一位置和第二位置拍摄的四幅图像，即可确定出HUD虚像在车体坐标系中的坐标，从而可准确的确定出HUD虚像的成像参数。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像标定方法及装置。

背景技术

随着车辆技术的不断发展，对车辆使用的便捷性和高效性的需求越来越高。例如，抬头显示器(head up display，HUD)(或称为平行显示系统)已被广泛应用于车辆。抬头显示器可以将时速、导航等重要行车信息，投影到驾驶员前面的挡风玻璃上，在玻璃前方形成影像，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航等重要的行车信息，从而可提高驾驶的安全性。

为了可以结合实际交通路况，提出了增强现实抬头显示器(augmented realityhead up display，AR HUD)，即将HUD虚像与真实路面信息融合起来，从而增强了驾驶员对于实际驾驶环境的感知。AR HUD的成像原理：通过光源发射光，经过折射，最后投影到挡风玻璃，形成HUD虚像。增强现实抬头显示器需要实现人眼-HUD虚像-路面三点一线(参阅图1a)，因此，需要根据路面和人眼的位置，精确控制HUD虚像的位置。为了精确控制HUD虚像的位置，需要精确获取HUD虚像的实际位置信息。

如图1b所示，为现有技术中测量HUD虚像的位置的方式。现有技术中采用变焦测量，通过改变相机镜头的焦距，观察在相机里所成的HUD虚像，成像最清晰的对焦位置就是HUD虚像所在的位置。在图1b中，HUD虚像在焦面3的图像最清晰，焦面3即为HUD虚像所在的位置，焦面3到相机的距离即为虚像距。但是由于相机具有一定的景深范围，在景深范围内，拍摄的HUD虚像都是清晰的，因此，根据成像清晰的焦面确定HUD虚像的位置，会造成确定出的HUD虚像的位置误差较大。

发明内容

本申请提供一种图像标定方法及装置，用于尽可能提高确定出的HUD虚像的成像参数的精确度。

第一方面，本申请提供一种图像标定方法，该方法包括获取靶标的第一图像和HUD显示的HUD虚像的第三图像，获取靶标的第二图像和HUD虚像的第四图像；其中，第一图像为处于第一位置的拍摄装置拍摄靶标得到的，第三图像为处于第一位置的拍摄装置拍摄HUD虚像得到的，第二图像为处于第二位置的拍摄装置拍摄靶标得到的，第四图像为处于第二位置的拍摄装置拍摄HUD虚像得到的；可根据第一图像和靶标在车体坐标系中的坐标，确定处于第一位置的拍摄装置的第一外参矩阵；可根据第二图像和靶标在车体坐标系中的坐标，确定处于第二位置的拍摄装置的第二外参矩阵；可根据第一外参矩阵、第三图像、第二外参矩阵以及第四图像，确定HUD虚像在车体坐标系中的坐标；进一步，可根据HUD虚像在车体坐标系中的坐标，确定HUD虚像的成像参数。

基于该方案，通过在第一位置和第二位置拍摄四幅图像，即可确定出HUD虚像在车体坐标系中的坐标，根据HUD虚像在车体坐标系中的坐标，从而可进一步确定出HUD虚像的成像参数。相比于现有技术的变焦方式，该通过该图像标定方法可以简单、快速且准确的确定出HUD虚像的成像参数。

进一步，可选地，第一位置与第二位置不同。

在一种可能的实现方式中，车体坐标系可以以车辆的前轮为原点，车的前进方向或后退方向为X轴。