一种AR-HUD的标定方法技术

本发明专利技术公开了一种AR‑HUD的标定方法，包括步骤：(1)安装人眼相机和跟踪相机，在人眼位置安装一台人眼相机观察投影虚面中目标位置；(2)放置一块标定板，完整的位于跟踪相机和人眼位置的相机的重叠视野中；(3)采集跟踪相机的图像数据并检测标定板角点在图像中的坐标；(4)利用人眼相机，通过投影设备提取标定板中特征点在投影面上的坐标；(5)重复步骤2、3、4，采集多组对应数据；(6)使用opencv中findHomography函数计算单应性矩阵H。本发明专利技术利用一台相机去代替人眼，方便固定且效果稳定；通过精确的提取标定板角点，减小了标定板角点提取误差，提高标定精度。

【技术实现步骤摘要】
一种AR-HUD的标定方法
本专利技术涉及相机标定方法，尤其涉及一种AR-HUD的标定方法。
技术介绍
现有对于AR-HUD(ARAugmentedReality是增强现实技术、HUDHeadUpDisplay平视显示器)的标定方法中，在标定板的角度提取时，过于依赖标定板角点提取的准确性；而在投影虚面进行角点提取时，往往是肉眼观察虚面上的角点坐标，导致角点坐标提取不精准，从而导致较大误差。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种提升虚面中角点提取精度的AR-HUD的标定方法。技术方案：本专利技术的标定方法，包括步骤：(1)安装人眼相机和跟踪相机，所述人眼相机模拟人眼观察投影虚面中的目标；所述跟踪相机安装在车外，拍摄目标图像；(2)放置一块标定板，所述标定板完整的位于跟踪相机和人眼相机的重叠视野中；(3)采集跟踪相机拍摄的图像并检测标定板角点在图像中的坐标；(4)利用人眼相机，通过投影设备提取标定板中特征点在投影虚面上的坐标；(5)重复步骤(2)、(3)、(4)，采集多组对应数据；(6)根据多组采集数据，得到实际投影坐标与跟踪相机中目标点位置的关系。进一步，步骤(3)中，实现步骤如下：(31)采集跟踪相机中拍摄的标定板图像；(32)利用opencv库中findChessboardCorners函数提取标定板角点在图像中的坐标；进一步，步骤(4)中，实现步骤如下：(41)实时显示人眼相机图像，对投影虚面和实际场景同时进行观察；(42)利用投影设备，在投影虚面上输出单个红点；(43)手动调整单个红点的坐标，直到在人眼相机中，投影虚面中的单个红点与实际中的标定板某一角点完全重叠；(44)记录此刻投影虚面中红点的坐标。进一步，步骤(6)中，使用opencv中findHomography函数，结合图像中的坐标和投影虚面中的坐标来计算单应性矩阵。本专利技术与现有技术相比，其显著效果如下：1、利用一台相机去代替人眼，方便固定且效果稳定；2、利用人眼相机和跟踪相机采集的图像数据，提供了一种AR-HUD的标定方法。附图说明图1为本专利技术的总流程图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细描述。如图1所示，实现的详细步骤如下：步骤1，进行标定时，在车内主驾驶人眼观察位置安装一台人眼相机，模拟人眼观察投影面中的目标。在车外，面向车前区域，安装跟踪相机，用来拍摄目标图像。步骤2，在地面放置一块标定板，标定板完整的位于跟踪相机和人眼相机的重叠视野中。步骤3，采集跟踪相机拍摄的图像并检测标定板角点在图像中的坐标。步骤31，采集跟踪相机中拍摄的标定板图像(即图片)；步骤32，利用opencv库中findChessboardCorners()函数，提取标定板角点在图像中的坐标Pi(xi,yi)。提取所有或者部分图像中的坐标，满足从跟踪相机和人眼相机中提取出的共有角点数量超过标定所需的数量，不少于4组数据，即完成标定；提取的角点组数量越多，处理的结果越精确。步骤4，利用人眼相机，通过投影设备提取标定板中特征点在投影面上的坐标；步骤如下：步骤41，实时显示人眼相机图像，对投影虚面和实际场景同时进行观察。步骤42，利用投影设备，在投影虚面上输出单个红点。步骤43，手动调整单个红点的坐标；直到在人眼相机中，投影虚面中的单个红点与实际中的标定板某一角点完全重叠。步骤44，记录此刻投影虚面中红点的坐标Pt(xt,yt)，该点与上面选取的某一角点呈对应关系。步骤5，重复步骤2、3、4，采集多组对应数据。步骤6，使用opencv中findHomography函数结合图像中的坐标Pi(xi,yi)和投影虚面中的坐标Pt(xt,yt)，计算单应性矩阵H，即跟踪相机的成像平面和投影直接的虚拟平面之间转换关系，具体方式是求解线性方程：H＝Pt/Pi(1)式(1)中，Pi是跟踪相机中对应的标定板角点组，Pt是人眼相机中对应的标定板角点组。最终得到，实际投影坐标Pt与跟踪相机中目标点位置Pi的关系为Pt＝H*Pi。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AR-HUD的标定方法，其特征在于，包括步骤：(1)安装人眼相机和跟踪相机，所述人眼相机模拟人眼观察投影虚面中的目标；所述跟踪相机安装在车外，拍摄目标图像；(2)放置一块标定板，所述标定板完整的位于跟踪相机和人眼相机的重叠视野中；(3)采集跟踪相机拍摄的图像并检测标定板角点在图像中的坐标；(4)利用人眼相机，通过投影设备提取标定板中特征点在投影虚面上的坐标；(5)重复步骤(2)、(3)、(4)，采集多组对应数据；(6)根据多组采集数据，得到实际投影坐标与跟踪相机中目标点位置的关系。/n

【技术特征摘要】
1.一种AR-HUD的标定方法，其特征在于，包括步骤：(1)安装人眼相机和跟踪相机，所述人眼相机模拟人眼观察投影虚面中的目标；所述跟踪相机安装在车外，拍摄目标图像；(2)放置一块标定板，所述标定板完整的位于跟踪相机和人眼相机的重叠视野中；(3)采集跟踪相机拍摄的图像并检测标定板角点在图像中的坐标；(4)利用人眼相机，通过投影设备提取标定板中特征点在投影虚面上的坐标；(5)重复步骤(2)、(3)、(4)，采集多组对应数据；(6)根据多组采集数据，得到实际投影坐标与跟踪相机中目标点位置的关系。


2.根据权利要求1所述的AR-HUD的标定方法，其特征在于，所述步骤(3)中，实现步骤如下：
(31)采集跟踪相机中拍摄的标定板图像；
(32)利用openc...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珏，
申请(专利权)人：的卢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32