[发明专利]多摄像机系统以及用于所述多摄像机系统的校准的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于多摄像机系统的校准的方法，所述多摄像机系统具有至少两个彼此间隔开的、具有电子图像传感器的摄像机，其中，使这些摄像机在校准时关于其光轴彼此对齐，并且这些摄像机尤其用于提供三维的图像信息，此外所述多摄像机系统优选设置在车辆上。本发明还涉及一种这样的多摄像机系统。

背景技术

在使用多摄像机系统、尤其是立体摄像机系统时，为了准确地获得图像信息需要两个摄像机的校准。在此区分内部校准与外部校准，其中，通过外部校准考虑至少两个摄像机的对齐，尤其是它们彼此的相对位置。在现有技术中，为此通常将摄像机置于具有已知目标(Target)的、定义的环境中，并且关于两个摄像机图像的匹配或者在考虑其基于所期望的三维显示偏差的图像信息的情况下补偿如此获得的图像信息，以及相应地调节这些摄像机或者在其相对于至少一个另外的摄像机的机械位置方面调节这些摄像机中的至少一个摄像机。在此，以定义的环境、即至少一个目标为先决条件。特别地，为此经常需要将摄像机系统置于定义的环境中，这与显著的时间耗费和成本耗费联系在一起。在制造这样的多摄像机系统中，进行相应的初始校准，其中，这尤其在供应时要求显著的时间耗费和成本耗费，并且以如下条件为前提：遵守多摄像机系统的非常小的安装公差，尤其是在用于车辆中时。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种简化地并且价格更低廉地校准多摄像机系统的方法，所述方法尤其被如此设计，使得可以省去定义的环境和/或目标。尤其应当能够实现在任意时刻的在线校准。

为此，提出一种用于校准多摄像机系统的方法，所述多摄像机系统具有至少两个彼此间隔开的、具有电子图像传感器的摄像机，其中，使这些摄像机在校准时关于其光轴彼此对齐并且这些摄像机尤其用于提供三维的图像信息，并且此外所述多摄像机系统优选设置在车辆上。在此提出，这些摄像机彼此的位置、尤其是其光轴彼此的对齐在校准之前、期间和之后保持不变，并且通过这些摄像机中的至少一个摄像机的图像信息的电子处理进行这些摄像机的校准。因此，与在现有技术中不同，为了多摄像机系统的校准，不改变至少一个摄像机相对于其他摄像机中的至少一个摄像机的位置；尤其是不相对彼此改变这些摄像机的光轴。更确切地说，通过电子处理修改这些摄像机中的至少一个摄像机的图像信息，从而进行这些摄像机的校准，即导致准确地获得整个多摄像机系统的图像信息。这尤其是通过在计算单元中执行的计算规则实现，其中，所述计算单元可以是所述多摄像机系统的组成部分或者也可以设置在外部，例如设置在车辆计算机或车辆控制设备中。

在一种方法构型中提出，为了校准，这些摄像机中的至少一个摄像机的图像信息设有至少一个偏移(Offset)。在此，偏移是在垂直或水平方向上关于图像信息在图像传感器上的位置的偏差，其中，所述偏移引起摄像机的图像在偏移方向上的平移(Verschiebung)。

在另一个方法构型中，为了校准，使这些摄像机中的至少一个摄像机的图像信息围绕至少一个已定义的轴翻转(kippen)。这意味着，使通过图像信息获得的图像置于关于如由图像传感器获得的图像的原始位置发生改变的、尤其是发生翻转的相对位置中。因此在实施所述步骤之后，所述图像具有相对于由摄像机的传感器原始获得的图像发生改变的、即发生翻转的位置。

在另一个方法构型中，为了校准，使这些摄像机中的至少一个摄像机的图像信息围绕至少一个已定义的轴倾斜(neigen)。这意味着，与翻转类似，使如由摄像机的图像传感器获得的图像尤其是围绕光轴倾斜(旋转)一个确定的角度。

优选地，为了校准，使用由至少一个摄像机提供的图像的部分图像。使用部分图像允许大距离地应用X偏移和Y偏移以及翻转和倾斜(旋转)的，而边缘上的图像信息不会丢失。

优选地，为了校准，使用视差表视差表记录摄像机图像在二维场上找到的对应性。这意味着，记录存在多少各个摄像机的图像/图像信息的匹配并且将这些匹配按照数目记录在视差表中。

特别优选地，视差表相对于垂直偏移(Y偏移)示出奇数个列。因此例如在第一列中记录摄像机的图像或部分图像的Y偏移，所述摄像机的图像信息为了校准被电子地改变。在其他列中，即在奇数个其他列中示出如此比较的图像或部分图像的匹配，从而对于每个偏移和每一列而言得到确定数目的图像匹配。例如，偏移列可以看上去设有-2、-1、0、+1、+2的偏移，并且随后设有关于图像信息的五列。那么，在每一列中针对每个偏移(如从第一列中可见)得到确定数目的图像匹配。