基于域控制器平台的镜头标定方法、域控制器平台及汽车

摘要

本发明提供一种基于域控制器平台的镜头标定方法、域控制器平台及汽车，该标定方法包括：S101：域控制器平台获取待标定镜头，判断待标定镜头是否满足预设条件，若是，则执行S102，若否，则执行S103；S102：在待标定镜头对应的两个重合区域分别放置模板，通过待标定镜头的图像、已标定镜头对所述图像对应的待标定镜头进行标定；S103：根据待标定镜头的数量选取两个待标定镜头，在当前标定的待标定镜头对应的两个重合区域放置彼此平行的模板，通过待标定镜头的图像、另一个待标定镜头对当前标定的待镜头进行标定，对未被选取的待标定镜头执行S102。本发明操作简单，耗时短、成本低且能保证镜头标定的精度，提升了标定效率，满足了用户的使用需求。

说明书

技术领域

本发明涉及镜头标定领域，尤其涉及一种基于域控制器平台的镜头标定方法、域控制器平台及汽车。

背景技术

在汽车上设置采集外界图像的镜头，利用该图像进行辅助驾驶是现有智能汽车的常规做法，并且，随着科技的发展，其应用市场越来越大，因为它可以通过全面的展示车体四周的环境，给司机提供一个安全，舒适的驾驶环境。但是，因客观因素的影响汽车上的镜头难免会发生各种冲击碰撞，需要更换重装，从而引起镜头外参的变化。然而镜头重新标定很不方便，需要特定的标定场地，相关的工作人员，以及相应的标定设备，操作麻烦，耗时长且成本高，难以满足用户的使用需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种基于域控制器平台的镜头标定方法、域控制器平台及汽车，获取待标定镜头后，在待标定镜头的两个重合区域中摆放模板，通过待标定镜头拍摄的模板图像完成待标定镜头的标定，避免了镜头重新标定时对工作人员、场地以及标定设备的特定要求，操作简单，耗时短、成本低且能保证镜头标定的精度，提升了标定效率，满足了用户的使用需求。

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种基于域控制器平台的镜头标定方法，所述基于域控制器平台的镜头标定方法包括：所述基于域控制器平台的镜头标定方法包括：S101：域控制器平台获取待标定镜头，判断所述待标定镜头是否满足预设条件，若是，则执行S102，若否，则执行S103；S102：在所述待标定镜头对应的两个重合区域分别放置模板，通过所述待标定镜头获取所述模板的图像，根据所述图像、已标定镜头对所述图像对应的待标定镜头进行标定，其中，每个待标定镜头的标定方式相同；S103：根据所述待标定镜头的数量选取两个待标定镜头，在当前标定的待标定镜头对应的两个重合区域放置彼此平行的模板，通过所述待标定镜头获取所述模板的图像，根据所述图像、另一个待标定镜头对所述当前标定的待镜头进行标定，对未被选取的待标定镜头执行S102。

进一步地，所述域控制器平台获取待标定镜头的步骤具体包括：域控制器平台获取每个镜头拍摄的图像，根据所述图像识别待标定镜头，并判断所述待标定镜头的数量是否满足预设规则；若是，则判断所述待标定镜头是否满足预设条件；若否，则结束镜头标定。

进一步地，所述在所述待标定镜头对应的两个重合区域分别放置模板的步骤具体包括：根据所述待标定镜头的拍摄区域信息获取两个独立且不相互重合的重合区域，在两个重合区域中分别放置一个模板。

进一步地，所述根据所述图像、已标定镜头对所述图像对应的待标定镜头进行标定的步骤具体包括：根据所述图像获取两个模板的所述图像中的角点坐标，通过已标定镜头获取所述模板的世界坐标，根据所述世界坐标、角点坐标对所述图像对应的待标定镜头进行标定。

进一步地，所述通过已标定镜头获取所述模板的世界坐标的步骤具体包括：通过两个不同的已标定镜头拍摄所述模板的图像，根据所述图像获取所述模板在同一个已标定镜头的角点坐标，其中，不同的镜头拍摄的模板不同；根据所述已标定镜头的标定数据和所述角点坐标计算所述模板的世界坐标。

进一步地，所述根据所述待标定镜头的数量选取两个待标定镜头的步骤具体包括：判断所述待标定镜头的数量是否为3个；若是，则从所述待标定镜头中选取不相邻的两个待标定镜头；若否，则确定所述待标定镜头的数量为两个，选取所述待标定镜头。

进一步地，所述在当前标定的待标定镜头对应的两个重合区域放置彼此平行的模板的步骤具体包括：获取当前标定的待标定镜头的两个重合区域，在两个重合区域中分别放置一个模板，两个重合区域中的模板平行。

进一步地，所述根据所述图像、另一个待标定镜头对所述当前标定的待镜头进行标定的步骤具体包括：根据模板边缘在所述图像中的消失点获取待标定镜头的旋转矩阵，基于所述旋转矩阵以及所述模板在所述待标定镜头以及另一个待标定镜头中的角点位置差异获取所述当前标定的待标定镜头的平移向量，通过所述平移向量标定所述待标定镜头。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种域控制器平台，所述域控制器平台包括处理器、存储器，所述处理器与所述存储器通信连接，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被用于执行如上所述的基于域控制器平台的镜头标定方法。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种汽车，所述汽车设置有镜头以及如上所述的域控制器平台，所述域控制器平台与所述镜头通信连接，通过所述镜头获取汽车的外界图像。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：获取待标定镜头后，在待标定镜头的两个重合区域中摆放模板，通过待标定镜头拍摄的模板图像完成待标定镜头的标定，避免了镜头重新标定时对工作人员、场地以及标定设备的特定要求，操作简单，耗时短、成本低且能保证镜头标定的精度，提升了标定效率，满足了用户的使用需求。

附图说明

图1为本发明基于域控制器平台的镜头标定方法一实施例的流程图；

图2为本发明基于域控制器平台的镜头标定方法另一实施例的流程图；

图3为本发明基于域控制器平台的镜头标定方法中单颗待标定镜头标定时模板摆放一实施例的示意图；

图4为本发明基于域控制器平台的镜头标定方法中相邻两颗或三颗待标定镜头标定时模板摆放一实施例的示意图；

图5为本发明基于域控制器平台的镜头标定方法中相邻两颗或三颗待标定镜头标定时模板摆放另一实施例的示意图；

图6为发明基于域控制器平台的镜头标定方法中相邻两颗或三颗待标定镜头标定时前镜头标定采取的模板摆放一实施例的示意图；

图7为本发明域控制器平台一实施例的结构图；

图8为本发明汽车一实施例的结构图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，通常在此处附图中描述和示出的各本公开实施例在不冲突的前提下，可相互组合，其中的结构部件或功能模块可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

在本申请公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

请参阅图1至图6，其中，图1为本发明基于域控制器平台的镜头标定方法一实施例的流程图；图2为本发明基于域控制器平台的镜头标定方法另一实施例的流程图；图3为本发明基于域控制器平台的镜头标定方法中单颗待标定镜头标定时模板摆放一实施例的示意图；图4为本发明基于域控制器平台的镜头标定方法中相邻两颗或三颗待标定镜头标定时模板摆放一实施例的示意图；图5为本发明基于域控制器平台的镜头标定方法中相邻两颗或三颗待标定镜头标定时模板摆放另一实施例的示意图；图6为发明基于域控制器平台的镜头标定方法中前镜头标定时模板摆放一实施例的示意图。结合图1至图6对本发明基于域控制器平台的镜头标定方法作详细说明。

在本实施例中，域控制器平台设置在车辆中，其与车辆上用于采集图像、视频的镜头连接，通过镜头采集的图像进行镜头标定。

在本实施例中，基于域控制器平台的镜头标定方法包括：

S101：域控制器平台获取待标定镜头，判断待标定镜头是否满足预设条件，若是，则执行S102，若否，则执行S103。

在本实施例中，因为未标定的镜头拍摄的图像中物体的数据与真实数据存在偏差。因此，域控制器平台获取待标定镜头的步骤具体包括：域控制器平台获取每个镜头拍摄的图像，根据图像识别待标定镜头，并判断待标定镜头的数量是否满足预设规则；若是，则判断所述待标定镜头是否满足预设条件；若否，则结束镜头标定。

其中，域控制器平台控制镜头拍摄模板或其他已知具体物理数据的物体，通过算法获取图像中目标或物体的数据，根据该数据与模板或物体的真实物理数据是否一致，若一致，则该镜头是已标定的镜头，若不一致，则确定其为待标定的镜头。

在本实施例中，预设规则为待标定镜头的数量大于零小于4，根据待标定镜头的数据判断是否满足该预设规则。

其中，预设条件为待标定镜头为一颗或为两颗不相邻的待标定镜头。在待标定满足或不满足预设条件时，采取的模板摆放方式不同。

S102：在待标定镜头对应的两个重合区域分别放置模板，通过待标定镜头获取模板的图像，根据图像、已标定镜头对图像对应的待标定镜头进行标定，其中，每个待标定镜头的标定方式相同。

在本实施例中，模板为两块形态相同的模板，模板形态即模板颜色模板尺寸不限制。在一个优选的实施例中，模板为1.5m*1.5m黑色亚光板。

在本实施例中，在待标定镜头对应的两个重合区域分别放置模板的步骤具体包括：根据待标定镜头的拍摄区域信息获取两个独立且不相互重合的重合区域，在两个重合区域中分别放置一个模板。其中，根据待标定镜头的拍摄区域信息获取其与其他待标定镜头重合的拍摄区域，将该重合的拍摄区域中选择两个独立且不彼此重合的拍摄区域作为选取的重合区域。

在重合区域中摆放模板后，通过待标定镜头拍摄模板的图像。其中，根据图像、已标定镜头对所述图像对应的待标定镜头进行标定的步骤具体包括：根据图像获取两个模板的图像中的角点坐标，通过已标定镜头获取模板的世界坐标，根据世界坐标、角点坐标对图像对应的待标定镜头进行标定。其中，通过模板匹配的方式计算角点坐标。

在本实施例中，通过已标定镜头获取模板的世界坐标的步骤具体包括：通过两个不同的已标定镜头拍摄模板的图像，根据图像获取模板在同一个已标定镜头的图像中的角点坐标，其中，不同的镜头拍摄的模板不同；根据已标定镜头的标定数据和角点坐标计算模板的世界坐标。

在本实施例中，在待标定的镜头为多个时，根据各镜头的位置信息和镜头拍摄的图像获取各镜头之间是否相邻的信息。

在一个具体的实施例中，待标定镜头的数量为一个，其为左镜头，在左镜头拍摄的模板图像中分别检测出模板1、模板2在模板图像中的角点坐标。在已标定的前镜头拍摄的模板图像中检测出模板2在前镜头拍摄的图像中的角点坐标，在后镜头拍摄的图像中检测出模板1在前镜头拍摄的图像中的角点坐标。利用前镜头标定数据形成的单应变换和模板2在图像中的角点坐标获取模板2的世界坐标；利用后镜头标定数据形成的单应变换和模板1在图像中的角点坐标获取模板1的世界坐标。根据模板1，2在左镜头中的图像坐标以及模板1，2的世界坐标完成左镜头标定。

在另一个具体的实施例中，待标定的两颗镜头为不相邻的左镜头、右镜头，对左镜头进行标定时，在左镜头对应的两个重合区域随意各自摆放一个模板，左镜头成像生成的图像中分别检测出模板1、模板2在图像上的角点坐标。在前镜头检测出模板2在前镜头图像中的角点坐标。在后镜头检测出模板1在前镜头图像中的角点坐标。利用前镜头的标定数据形成的单应变换和模板2在图像中的角点坐标获取模板2的世界坐标；利用后镜头的标定数据形成的单应变换和模板1的图像角点坐标获取模板1的世界坐标；根据模板1、模板2在左镜头图像中的角点坐标和模板1，2的世界坐标完成左镜头标定。右镜头的标定方式与左镜头的标定方式一致，重复上述步骤完成对右镜头的标定。

在上述实施例中，在角点检测时，利用正态分布函数生成有两种类型的卷积模板，每种类型的卷积模板包括四个卷积结果。通过下述公式获取模板在图像中的角点c：

S103：根据待标定镜头的数量选取两个待标定镜头，在当前标定的待标定镜头对应的两个重合区域放置彼此平行的模板，通过待标定镜头获取模板的图像，根据图像、另一个待标定镜头对当前标定的待镜头进行标定，对未被选取的待标定镜头执行S102。

在本实施例中，根据待标定镜头的数量选取两个待标定镜头的步骤具体包括：判断待标定镜头的数量是否为3个；若是，则从待标定镜头中选取不相邻的两个待标定镜头；若否，则确定待标定镜头的数量为两个，选取待标定镜头。

其中，选取两个待标定镜头后，在当前标定的待标定镜头对应的两个重合区域放置彼此平行的模板的步骤具体包括：获取当前标定的待标定镜头的两个重合区域，在两个重合区域中分别放置一个模板，两个重合区域中的模板平行。其中，这两个模板的摆放方向与车体纵轴方向一致。

在其他实施例中，重合区域中两个模板的摆放方向也可以与车体纵轴方向不一致。

在当前进行标定的待标定镜头对应的两个重合区域中摆放模板后，通过待标定镜头拍摄两个模板的图像。在本实施例中，根据图像、已标定镜头对待镜头进行标定的步骤具体包括：根据模板边缘在图像中的消失点获取待标定镜头的旋转矩阵，基于旋转矩阵以及模板在待标定镜头以及另一个待标定镜头中的角点位置差异获取当前标定的待标定镜头的平移向量，通过平移向量标定待标定镜头。

在一个具体的实施例中，模板的摆放方向与车体的纵轴平行，待标定镜头为左前后镜头，首先标定左右镜头，且左右镜头的标定方法相同，最后标定前镜头。标定左镜头时，在左镜头的两个重合区域对应的世界物理位置中，两块模板与车体纵轴平行的方式摆放，利用模板边缘在图像中对应的直线形成的消失点获取对应的待标定镜头的旋转矩阵。根据模板2在前镜头和左镜头中形成的角点位置差异，获取左镜头的平移向量，从而完成左镜头的标定。重复上述步骤完成右镜头的标定，前镜头的标定方式与单颗待标定镜头的标定方式相同。

在本实施例中，对于相邻的两颗待标定镜头或者三颗待标定镜头，模板的摆放方向与车体的纵轴不平行时，先完成车体姿态的补偿，再获取待标定镜头的旋转矩阵。

在一个具体的实施例中，模板的摆放方向与车体的纵轴不平行，待标定镜头为左前后镜头，首先标定左右镜头，且左右镜头的标定方法相同，最后标定前镜头。标定左镜头时，通过测量获得车体前轴和后轴的中心位置，将前轴和后轴的中心位置的连线作为车体中轴线，从而获得车体中轴线与模板方向的夹角，通过调整夹角为零，完成车体姿态的补偿。利用模板边缘在图像中对应的直线形成的消失点获取对应待标定镜头的旋转矩阵。根据模板2在前镜头和左镜头中形成的角点位置差异，获取左镜头的平移向量，从而完成左镜头的标定。重复上述步骤完成右镜头的标定，前镜头的标定方式与单颗待标定镜头的标定方式相同。

本发明在重合区域随意摆放就可以完成单颗镜头的标定或者不相邻的两颗待标定镜头的标定；在重合区域平行摆放两块模块，可以完成相邻的两颗待标定镜头或者三颗待标定镜头的标定；而且两块模板的摆放可以与车体平行也可以不与车体平行。

有益效果：本发明基于域控制器平台的镜头标定方法获取待标定镜头后，在待标定镜头的两个重合区域中摆放模板，通过待标定镜头拍摄的模板图像完成待标定镜头的标定，避免了镜头重新标定时对工作人员、场地以及标定设备的特定要求，操作简单，耗时短、成本低且能保证镜头标定的精度，提升了标定效率，满足了用户的使用需求。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种域控制器平台，请参阅图7，其中，图7为本发明域控制器平台一实施例的结构图。结合图7对本发明的域控制器平台进行详细说明。

在本实施例中，域控制器平台包括处理器、存储器，处理器与存储器通信连接，存储器存储有计算机程序，计算机程序被用于执行如上述实施例所述的基于域控制器平台的镜头标定方法。

在一些实施例中，存储器可能包括但不限于高速随机存取存储器、非易失性存储器。例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程功能器件、分立门或者晶体管功能器件、分立硬件组件。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种汽车，请参阅图8，图8为本发明汽车一实施例的结构图，结合图8对本发明的汽车进行说明。

在本实施例中，汽车设置有镜头以及如上述实施例所述的域控制器平台，域控制器平台与镜头通信连接，通过镜头获取汽车的外界图像。

其中，镜头的数量为多个，包括前镜头、后镜头、左镜头以及右镜头。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。