一種攝像頭遮擋范圍計算方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種攝像頭遮擋范圍計算方法，包括待測攝像頭、基準平面和基準點，所述基準點處于穿過所述基準平面的中心點的垂線上；所述基準平面上設有若干與中心點同心的參考圓，識別遮擋邊緣后，對拍攝圖像中的遮擋邊緣的每個像素點在實際情況中用兩個角度參量進行量化。同時為了方便測試還提供一種攝像頭遮擋范圍計算的基準圖卡。本發(fā)明避免了多個部件中的信號處理和傳輸方法的不同，直接計算出顯示屏實際遮擋的范圍，同時反過來，可以通過預先在顯示屏上設定需要顯示的范圍，反推到實際全景攝像頭組合，從而計算出全景攝像頭有效視野范圍，實現(xiàn)全景攝像頭布置的準確指導。
【專利說明】
一種攝像頭遮擋范圍計算方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及攝像頭組裝領域，特別涉及一種攝像頭遮擋范圍計算方法。
【背景技術】
[0002]在進行汽車全景攝像頭布置時，需要對多個攝像頭的視角進行配合，在此過程中不可避免的出現(xiàn)視角被遮擋的情況，因此在做汽車全景布置時需要進行視野校核。但是由于全景攝像頭視野范圍不是很準確，即便供應商提供了攝像頭的視野范圍也不一定準確。另外由于還存在畸變矯正、像素拉伸等因素，最終呈現(xiàn)在屏幕遮擋很難被準確測量出來。也即是，目前沒有辦法通過計算機模擬計算出實際屏幕上的遮擋范圍。
[0003]另外一點是，無法預計需要呈現(xiàn)的視野范圍，即假如需要的有效圖像范圍確定，現(xiàn)在還沒有方法在3D布置上計算出這個范圍是否被遮擋。從實景到獲得圖像需要經(jīng)過透鏡組、圖像傳感器，處理器以及顯示屏一系列的綜合處理，在此過程中各個環(huán)節(jié)的分辨率差異都會導致所獲取圖像的范圍出現(xiàn)不同。在這一個過程中，而且軟件對圖像的處理千差萬別，所以最終圖像效果也是差異很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決上述技術問題，提供了一種攝像頭遮擋范圍計算方法。
[0005]—種攝像頭遮擋范圍計算方法，不去探究圖像在鏡片、傳感器、處理器以及顯示屏之間的處理和傳輸方式，將上述的部件均當成一個整體，從整體的角度來判斷待測攝像頭的遮擋范圍，或者說是拍攝范圍。其包括待測攝像頭、基準平面和基準點，所述基準點處于穿過所述基準平面的中心點的垂線上;所述基準平面上設有若干與中心點同心的參考圓，具體遮擋范圍計算步驟如下:
S10.將所述待測攝像頭置于所述基準點，且正對于一基準平面，獲取所述攝像頭所拍攝的圖像，并描繪所述圖像中未被遮擋的拍攝范圍邊緣的軌跡；
S20.獲取所述基準點到所述基準面的第一距離，并識別和記錄所述軌跡與所述參考圓的交點；
530.根據(jù)所述第一距離、所述交點以及所述中心點的位置關系算出所述基準點分別到交點和中心點連線之間的第一夾角；
S40.計算所述基準點與所述交點連線在所述基準平面上的投影與水平線的夾角，獲得第二夾角；
S50.根據(jù)多個所述第一夾角和第二夾角確定待測攝像頭的拍攝范圍以及遮擋范圍。
[0006]進一步的，所述步驟S30中的計算方法包括
531.計算所述交點到所述中心點的第二距離；
532.計算所述交點到所述基準點的第三距離；
533.結合所述第一距離、第二距離以及第三距離計算所述第一夾角。
[0007]進一步的，每個所述參考圓的大小與待測攝像頭所拍攝的拍攝視角對應。
[0008]優(yōu)選的，所述第一距離在50mm到200mm之間。
[0009]另外，本發(fā)明還提供一種測定攝像頭遮擋范圍的基準圖卡，包括設置在圖卡中心處的中心點，以及若干與所述中心點同心的參考圓，每個所述參考圓的大小與待測攝像頭在所述中心點正前方的第一距離處所拍攝的拍攝視角對應。
[0010]進一步的，所述第一距離在50mm到200mm之間。
[0011]本發(fā)明一種攝像頭遮擋范圍計算方法避免了多個部件中的信號處理和傳輸方法的不同，直接計算出顯示屏實際遮擋的范圍，同時反過來，可以通過預先在顯示屏上設定需要顯示的范圍，反推到實際全景攝像頭組合，從而計算出全景攝像頭有效視野范圍，實現(xiàn)全景攝像頭布置的準確指導。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明一實施例中的參量定義參照圖。
[0013]圖2為本發(fā)明一實施例中的基準圖卡示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明一實施例中的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征更易被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍作出更為清楚的界定。
[0016]本發(fā)明提供了一種攝像頭遮擋范圍計算方法，將攝像頭當做一個整體，忽略圖像在鏡片、傳感器、處理器以及顯示屏之間的處理和傳輸方式，從整體的角度來判斷待測攝像頭的遮擋范圍以及拍攝范圍。并且將圖像上的每一個點均用兩個角度參量進行標記，實現(xiàn)精確統(tǒng)計。
[0017]具體的如圖1所示，該攝像頭遮擋范圍計算方法定義一個基準平面SI以及基準點A，待測攝像頭設置在基準點A處，使鏡頭的中心點B與基準點A重合。同時其鏡頭方向正對與基準平面SI。其中基準點A處于基準平面SI的中心點B的正前方，即基準點A處于穿過所述基準平面SI的中心點B的垂線上，其中基準點A到中心點B的距離為第一距離dl。
[0018]在對待測攝像頭圖像的拍攝范圍進行計算時，定義兩個角度變量來對拍攝范圍內(nèi)的每一個像素點進行定位，分別是第一夾角α以及第二夾角β。其中第一夾角α指攝像頭中心到基準平面SI中一個點的連線與基準面中心點B垂線之間的夾角;第二夾角β則是攝像中心到基準平面SI中一個點的連線在基準平面SI中的投影與水平面的夾角，為了方便計算和說明，將第二夾角β的大小范圍定義為(-180°，180° ]。優(yōu)選地可以以設置在射線的方式將第二夾角β標記在基準圖卡中，基準圖卡上第二夾角樹安象限來區(qū)分，相鄰射線隔5°。為了更加直觀地獲得參考，將基準平面SI上所有處于特定第一夾角α的點進行相連，獲得若干個與中心點B同心的參考圓，參考圓越大，則代表第一夾角α越大，可以將參考源用線形進行區(qū)分，使相鄰實線隔5°，虛線隔1°，如圖2所示。
[0019]在優(yōu)選實施例中，可以將該基準平面SI制作成一個基準圖卡，其尺寸大小與第一距離dl呈正相關，理論上在可操作范圍內(nèi)，第一距離dl越大，第一角度就越準確，但是經(jīng)過實測發(fā)現(xiàn)，將第一距離dl控制在50mm?200mm之間時，第一夾角α的相對較小，特別是當?shù)谝痪嚯xdl為10mm時，基準圖卡上同位置的點分別與鏡頭中心和邊緣最大夾角相差3.7°，并且在隨著第一距離dl的增大，這個角度減小的幅度并不大，因此可以將第一距離dl最優(yōu)選為10mm0
[0020]在完成上述的基本參量定義之后，具體遮擋范圍或者拍攝范圍請參照圖2，可以按照如下的計算步驟:
S10.將待測攝像頭的鏡頭中心置于基準點A，且正對于一基準平面SI，獲取攝像頭所拍攝的圖像，并描繪圖像中未被遮擋的拍攝范圍邊緣的軌跡;描繪遮擋邊緣時，可以通過圖像邊緣識別方法，沿圖像交界進行描繪，從而識別出遮擋邊界。另外也可以通過人工對邊界進行標定。最終獲得圖像內(nèi)的完整邊界軌跡，為下一步計算做準備。
[0021]S20.讀取第一距離dl的大小，并且識別和記錄軌跡與參考圓的交點C，最終得到一些列交點C的列表。
[0022]S30.根據(jù)第一距離dl、交點C以及中心點B的位置關系算出基準點A分別到交點C和中心點B連線之間的第一夾角α;具體計算方法是步驟S31?S33:
S31.計算交點C到中心點B的第二距離，由于攝像頭所獲取的圖像四周圍會存在不同程度的畸變，因此在獲取時距離時需要與參考圓進行對照，以便更加準確的定位，而且交點C與中心的距離實際上就是所設計參考圓的半徑，因此為了方便記錄，可以在參考圓上標記半徑的大小。
[0023]S32.計算交點C到基準點A的第三距離，因為第一距離dl、第二距離以及第三距離所組成的三角形是一個直角三角形，可以通過獲勾股定理的方法結合第一距離dl和第二距離對第三距離進行計算。
[0024]S33.當?shù)谝痪嚯xdl、第二距離以及第三距離的值均計算出來后，通過三角函數(shù)計算第一夾角α的具體值。
[0025]在優(yōu)選的實施例中，由于第一距離dl是確定的，對于一個參考圓而言，其半徑也是確定的，那么第三距離必然也是確定，因此參考圓的半徑可以通過預先對比的方式與攝像頭的第一夾角α大小進行嚴格對應。由此即可以更加直接地通過獲取參考圓半徑來獲取對應的第一夾角α的值。
[0026]S40.計算基準點A與交點C的連線在基準平面SI上的投影，同時將基準平面SI用平面直角坐標軸進行分界，將投影所產(chǎn)生的直線與X軸的正半軸進行比較，計算夾角，即第二夾角β。
[0027]S50.將步驟S30和S40中的第一夾角α和第二夾角β進行儲存，并利用此步驟按照特定精度計算軌跡上的所有點，根據(jù)得到的多個第一夾角α和第二夾角β確定待測攝像頭的拍攝范圍以及遮擋范圍，由光路原理可以知道，在同一條光線上的物體都會呈現(xiàn)在待測攝像頭的同一位置上。因此對于本發(fā)明的方法而言，只需要確定關于每個像素點的第一夾角α和第二夾角β即可以確定圖像內(nèi)每個像素點的位置。
[0028]得到分界點軌跡的角度參量后既可以根據(jù)需要計算待測攝像頭遮擋范圍或者計算拍攝覆蓋的范圍。同樣的，也可以預先設定需要顯示的范圍，反推到實際全景攝像頭組合，從而計算出全景攝像頭有效視野范圍，實現(xiàn)全景攝像頭布置的準確指導。
[0029]上面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種攝像頭遮擋范圍計算方法，其特征在于:包括待測攝像頭、基準平面和基準點，所述基準點處于穿過所述基準平面的中心點的垂線上;所述基準平面上設有若干與中心點同心的參考圓，具體遮擋范圍計算步驟如下: Sl0.將所述待測攝像頭置于所述基準點，且正對于一基準平面，獲取所述攝像頭所拍攝的圖像，并描繪所述圖像中未被遮擋的拍攝范圍邊緣的軌跡； S20.獲取所述基準點到所述基準面的第一距離，并識別和記錄所述軌跡與所述參考圓的交點； 530.根據(jù)所述第一距離、所述交點以及所述中心點的位置關系算出所述基準點分別到交點和中心點連線之間的第一夾角； S40.計算所述基準點與所述交點連線在所述基準平面上的投影與水平線的夾角，獲得第二夾角； S50.根據(jù)多個所述第一夾角和第二夾角確定待測攝像頭的拍攝范圍以及遮擋范圍。2.根據(jù)權利要求1所述的一種攝像頭遮擋范圍計算方法，其特征在于，所述步驟S30中的計算方法包括 531.計算所述交點到所述中心點的第二距離； 532.計算所述交點到所述基準點的第三距離； 533.結合所述第一距離、第二距離以及第三距離計算所述第一夾角。3.根據(jù)權利要求1所述的一種攝像頭遮擋范圍計算方法，其特征在于，每個所述參考圓的大小與待測攝像頭所拍攝的拍攝視角對應。4.根據(jù)權利要求1所述的一種攝像頭遮擋范圍計算方法，其特征在于，所述第一距離在50mm 到 200mm 之間。5.根據(jù)權利要求1所述的一種攝像頭遮擋范圍計算方法，其特征在于，所述第一距離為10mm06.—種測定攝像頭遮擋范圍的基準圖卡，其特征在于，包括設置在圖卡中心處的中心點，以及若干與所述中心點同心的參考圓，每個所述參考圓的大小與待測攝像頭在所述中心點正前方的第一距離處所拍攝的拍攝視角對應。7.根據(jù)權利要求6所述的基準圖卡，其特征在于，所述第一距離在50mm到200mm之間。8.根據(jù)權利要求6所述的基準圖卡，其特征在于，所述第一距離為100mm。9.根據(jù)權利要求6所述的基準圖卡，其特征在于，所述參考圓包括用實線描繪的和用虛線描繪的。
【文檔編號】G06T7/00GK106097297SQ201610311001
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】李志龍, 張少龍, 侯萍萍, 高東梅
【申請人】惠州市德賽西威汽車電子股份有限公司