校准摄像头的方法和系统技术方案

校准摄像头的方法和系统。提供了一种校准摄像头的计算机实现方法，该计算机实现方法包括由计算机硬件组件执行的以下步骤：根据多个启用方案来启用多个光源的子集，其中，各个启用方案指示要启用多个光源中的哪些光源；使用摄像头来拍摄各个启用方案的图像；以及基于所拍摄的图像来校准摄像头。

【技术实现步骤摘要】
校准摄像头的方法和系统
本公开涉及校准摄像头的方法和系统，特别地，涉及校准车辆中设置的摄像头的方法和系统。
技术介绍
诸如数字摄像头的数字成像装置被用于各种汽车应用中。数字摄像头的校准可能很麻烦。例如，在当前的方法中，可以使用摄像头对照目标的多个设定，或者根据摄像头的单个设定的一个图像。在两种方法中的任一方法中，在精确的已知位置中可能需要大量的特征“点”(例如采用圆形或正方形的形式)，以计算那些对象与摄像头的空间关系。这可能会对图像质量和设置的精度提出很高的要求。当前的汽车摄像头可以使用4k或更高分辨率的成像器(例如，摄像头或图像传感器)，镜头视场可以在几度到150度以上，并且光圈孔径低于f/2，并且超焦距可以在10m到数百米的范围内。这可能会对校准设备提出很高且实际上不可接受的要求，这既涉及所需的精度和空间，又涉及了校准时间。包括特殊即时光学器件(immediateoptics)或准直仪的解决方案增加了校准设置的价格，同时降低了可达到的精度。因此，需要提供校准摄像头的高效方法和系统。
技术实现思路
本公开提供了一种计算机实现方法、计算机系统以及非暂时性计算机可读介质。在一个方面，本公开旨在一种校准摄像头的计算机实现方法。所述方法包括由计算机硬件组件执行(换句话说：实行)的以下步骤：根据多个启用方案来启用多个光源的子集，其中，各个启用方案指示将所述多个光源中的哪些光源启用；使用所述摄像头来拍摄各个启用方案的图像；以及基于所拍摄的图像来校准摄像头。换句话说，设置了多个光源，并且可以通过摄像头拍摄多个图像，其中，在各个图像中，启用了所述光源中的一个或更多个光源，而未启用其它的光源。在各个图像中，被启用的光源子集可以是不同的。然后，可以将这些图像用于所述摄像头的校准。例如，所述方法可以是校准车辆感测摄像头的方法。所述光源可以包括光，所述光可以是预定波长范围的光，或者可以是预定波长的发光二极管。所有光源均可以发射相同的波长或波长范围的光，或者所述光源可以具有不同的波长范围或波长，使得不同的光源可以按照它们的颜色来区分。可以使用各种校准方法。可以将通常基于具有不同内容的各种图像的常规方法应用于示出在各个图像中启用的不同的光源的多个拍摄的图像。通过使得启用所述光源的步骤和拍摄所述图像的步骤同步，可以以自动方式拍摄这些图像。可以用于校准的方法例如是Zhan法或Tsai法或者使用单个图像上的多个点的其它方法。根据另一方面，至少一个启用方案包括所述多个光源中的一次一个光源的指示。通过一次仅启用一个光源，所述光源之间可以不发生干扰，即，可以将所述摄像头拍摄的光明确指派给所述光源。根据另一方面，至少一个启用方案包括一次多个光源的指示。通过一次启用超过一个光源，可以通过各个拍摄的图像获取更多的信息，这可以缩短总校准时间。根据另一方面，在从所述摄像头的角度观察时，所述一次多个光源相距至少预定距离。这可以避免所述光源的干扰，以使即使一次启用超过一个光源，也可以将所述摄像头拍摄的光明确指派给相应的光源。根据另一方面，拍摄各个启用方案的所述图像的步骤包括：拍摄所述多个光源的图像。根据另一方面，所述多个光源是根据彼此之间的预定(即，已知)空间关系设置在三维空间中的，并且是按照与所述摄像头的预定(即，已知)空间关系设置的。可以将所述光源设置在如下位置处，以使得可以使用各种各样的三维空间：所述位置不在单条线上或者不在单个二维平面上的位置中。根据另一方面，所述计算机实现方法还包括由所述计算机硬件组件执行的以下步骤：在所拍摄的图像中确定所启用的光源的位置。例如，所述图像可以是在所述光源未聚焦的情况下拍摄的，这可以减小所述摄像头与所述光源之间的所需距离，然后可以基于所拍摄的图像中的模糊(由于散焦拍摄)光斑的中心来确定相应的位置。根据另一方面，所拍摄的图像中的位置是基于用于将校准图案的图像内的候选点标识为该校准图案的可能特征点的方法来确定的，标识候选点的方法包括以下步骤：确定从所述校准图案的图像导出的经滤波的图像内的光斑，其中，光斑被限定为所述经滤波的图像的、具有超过阈值的像素值的相干像素集，针对各个所确定的光斑，计算所确定的光斑的中心点；以及将所有计算出的中心点标识为候选点，其中，确定所述光斑的步骤包括：对所述经滤波的图像逐个个像素地进行扫描。根据另一方面，如果扫描的像素具有超过所述阈值的像素值，则暂停所述扫描，并且以最后一个扫描的像素作为当前像素并且将倒数第二个像素作为前一像素开始，执行光斑轮廓跟踪，所述光斑轮廓跟踪步骤包括记录所述当前像素作为轮廓像素的步骤作为跟踪步骤，并且标识候选点的方法还包括以下步骤：针对与所述当前像素相邻的邻近像素，评估如下条件，即，所述邻近像素是否具有超过所述阈值的像素值，并且相对于围绕所述当前像素的旋转方向恰好在该邻近像素之前的另一邻近像素是否具有未超过所述阈值的像素值；从满足所述条件的所有邻近像素中选择相对于所述旋转方向距前一像素最远的邻近像素；以及将所述当前像素限定为前一像素并且将所述选择的邻近像素限定为当前像素；所述光斑轮廓跟踪步骤还包括以下步骤：重复所述跟踪步骤直到所述当前像素再次等于最后扫描的像素为止，将所述光斑确定为包括所记录的轮廓像素和被所记录的轮廓像素包围的像素的像素集。然后可以将模糊的光点的重力点确定为所述轮廓像素所包围的像素的重心。根据另一方面，校准所述摄像头的步骤包括：确定至少一个本征摄像头参数或者至少一个非本征摄像头参数或者至少一个畸变参数。例如，所述至少一个本征参数包括以下项中的至少一个：所述摄像头的焦距、所述摄像头的灵敏度或者所述摄像头的孔径。例如，所述至少一个非本征参数包括以下项中的至少一个：所述摄像头在空间中的位置或者所述摄像头在空间中的取向。例如，所述至少一个畸变参数包括以下项中的至少一个：所述摄像头的散焦参数、所述摄像头的球面像差参数、所述摄像头的彗差参数、所述摄像头的像散参数、所述摄像头的场曲率参数或者所述摄像头的图像畸变参数。在另一方面，本公开致力于一种计算机系统，所述计算机系统包括多个计算机硬件组件，所述多个计算机硬件组件被配置成执行本文所描述的计算机实现方法的若干或所有步骤。所述计算机系统可以包括多个计算机硬件组件(例如，处理单元、至少一个存储器单元以及至少一个非暂时性数据存储部)。应理解，可以提供进一步的计算机硬件组件并用于在所述计算机系统中执行所述计算机实现方法的步骤。所述非暂时性数据存储部和/或存储器单元可以包括计算机程序，所述计算机程序用于指示所述计算机例如使用所述处理单元和所述至少一个存储器单元来执行本文所描述的计算机实现方法的若干或所有步骤或各方面。根据另一方面，所述计算机系统还包括所述多个光源。例如，所述多个光源是根据彼此之间的预定空间关系设置在三维空间中的，并且是按照与所述摄像头的预定空间关系设置的。根据另一方面，所述计算机系统还包括存储介质，所述存储介质被配置成存储所拍摄的图像。在另一方面，本公开致力于一种非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种校准摄像头(106)的计算机实现方法，所述计算机实现方法包括由计算机硬件组件执行的以下步骤：/n根据多个启用方案来启用(302)多个光源的子集，其中，各个启用方案指示要启用所述多个光源中的哪些光源；/n使用所述摄像头(106)来拍摄(304)各个启用方案的图像；以及/n基于所拍摄的图像来校准(306)所述摄像头(106)。/n

【技术特征摘要】
20200110 EP 20151132.61.一种校准摄像头(106)的计算机实现方法，所述计算机实现方法包括由计算机硬件组件执行的以下步骤：
根据多个启用方案来启用(302)多个光源的子集，其中，各个启用方案指示要启用所述多个光源中的哪些光源；
使用所述摄像头(106)来拍摄(304)各个启用方案的图像；以及
基于所拍摄的图像来校准(306)所述摄像头(106)。


2.根据权利要求1所述的计算机实现方法，
其中，至少一个启用方案包括所述多个光源中的一次一个光源的指示；和/或
其中，至少一个启用方案包括一次多个光源的指示。


3.根据权利要求2所述的计算机实现方法，
其中，当从所述摄像头(106)的角度观察时，所述一次多个光源至少相距预定距离。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的计算机实现方法，
其中，拍摄(304)各个启用方案的图像的步骤包括：拍摄所述多个光源的图像。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的计算机实现方法，
其中，所述多个光源是根据彼此之间的预定空间关系而设置在三维空间中的，并且是按照与所述摄像头(106)的预定空间关系设置的。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的计算机实现方法，所述计算机实现方法还包括由所述计算机硬件组件执行的以下步骤：
确定所启用的光源在所拍摄的图像中的位置。


7.根据权利要求6所述的计算机实现方法，
其中，所拍摄的图像中的所述位置是基于将校准图案的图像内的候选点标识为该校准图案的可能特征点的方法来确定的，标识候选点的方法包括以下步骤：
确定从所述校准图案的图像导出的经滤波的图像内的光斑，其中，光斑被限定为所述经滤波的图像的、具有超过阈值的像素值的相干像素集，针对各个所确定的光斑，计算所确定的光斑的中心点；以及
将所有计算出的中心点标识为候选点，其中，确定所述光斑的步骤包括：对所述经滤波的图像逐个像素地进行扫描。


8.根据权利要求7所述的计算机实现方法，
其中，如果经扫描的像素具有超过所述阈值的像素值，则暂停所述扫描，并且以最后一个经扫描的像素作为当前像素并且以倒数第二个经扫描的像素作为前一像素，开始执行光斑轮廓跟踪，
所述光斑轮廓跟踪包括记录所述当前像素作为轮廓像素的步骤作为跟踪步骤，
其中，标识候选点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·德沃拉科夫斯基，
申请(专利权)人：APTIV技术有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB