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[發(fā)明專利]車載環(huán)視相機系統(tǒng)中環(huán)視圖亮度與顏色一致性調整方法有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201910757941.2 申請日: 2019-08-16
公開(公告)號: CN110443771B 公開(公告)日: 2023-07-21
發(fā)明(設計)人: 劉瀟;張林;沈瑩;邵玄;張?zhí)祢E 申請(專利權)人: 同濟大學
主分類號: G06T5/00 分類號: G06T5/00;G06T7/90
代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002 代理人: 吳林松
地址: 200092 *** 國省代碼: 上海;31
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摘要:
搜索關鍵詞: 車載 環(huán)視 相機 系統(tǒng) 亮度 顏色 一致性 調整 方法
【權利要求書】:

1.一種車載環(huán)視相機系統(tǒng)中環(huán)視圖亮度與顏色一致性調整方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)使用環(huán)視相機系統(tǒng)中的各個相機采集圖像并分別生成地面鳥瞰圖;步驟(1)中:

(1-1)所述環(huán)視相機系統(tǒng)由n個相機組成,按照逆時針順序分別為{C1,C2,…,Cn};

(1-2)所述地面鳥瞰圖可使用任一鳥瞰圖生成算法生成,分別為{I1,I2,…,In};

(1-3)所述地面鳥瞰圖應為彩色RGB圖像;

(2)將步驟(1)中生成的地面鳥瞰圖轉換到亮度通道與顏色通道分離的色彩空間;

(3)確定步驟(2)中相鄰相機生成的地面鳥瞰圖的共視區(qū)域并去除外點;

(4)以步驟(3)中確定的相鄰相機的共視區(qū)域的像素強度均值誤差最小化為目標,求步驟(2)生成的每個相機的地面鳥瞰圖中各通道的調整系數;

(5)根據步驟(4)中生成的調整系數,調整步驟(2)生成的每個相機的地面鳥瞰圖的各通道的像素強度值;

(6)將步驟(5)中調整后的地面鳥瞰圖轉換回原色彩空間,并按照環(huán)視相機系統(tǒng)中采用的環(huán)視圖生成方法生成環(huán)視圖;

步驟(3)包括以下步驟:

(3-1)相鄰相機生成的鳥瞰圖的共視區(qū)域的確定方法為,相鄰相機生成的地面鳥瞰圖在像素坐標系OG中坐標相同的部分即為共視區(qū)域;對于一對相鄰相機Ci和Cj,其中j=(i+1)%n,%為取余運算符,其共視區(qū)域表示為

(3-2)外點的確定方法為,對于一對相鄰相機Ci和Cj,對于在步驟(3-1)中確定的共視區(qū)域中的任一像素p,如果其在兩相機對應的YCbCr色彩空間的地面鳥瞰圖中的亮度分量的差的絕對值大于特定閾值threshold,即點p即確定為外點;

(3-3)將步驟(3-2)中確定的外點從步驟(3-1)中確定的共視區(qū)域中去除后,其余部分的共視區(qū)域記作

步驟(4)中,對于每個通道Ch∈{Y,Cb,Cr},采用相同的方法求每個相機對應的地面鳥瞰圖的調整系數,其步驟為:

(4-1)對任意一對相鄰相機Ci和Cj,其中j=(i+1)%n,分別求它們生成的地面鳥瞰圖在去除外點的共視區(qū)域中的像素強度均值,分別記作和其計算公式為:

其中為統(tǒng)計像素個數的函數;

(4-2)設相機Ci對應的地面鳥瞰圖的通道Ch的調整系數為則以調整過后的相鄰相機對應的地面鳥瞰圖的共視區(qū)域像素強度均值誤差最小化為目標,可列方程組:

(4-3)對步驟(4-2)中的方程組加入約束項得到最終要求解的方程組:

使用最小二乘法求解該方程組,可得到各個相機對應的地面鳥瞰圖的通道Ch的調整系數

步驟(5)中,對于每個通道Ch∈{Y,Cb,Cr},使用相同的方法調整每個相機的鳥瞰圖的各通道的像素強度值,其方法為:

根據所求得的各個相機對應的地面鳥瞰圖的通道Ch的調整系數調整各個相機對應的地面鳥瞰圖的通道Ch的像素強度值;

對于相機Ci對應的地面鳥瞰圖的通道Ch的像素強度值中的一點p,其調整方法為:

其中為調整后的地面鳥瞰圖的通道Ch。

2.根據權利要求1所述的車載環(huán)視相機系統(tǒng)中環(huán)視圖亮度與顏色一致性調整方法,其特征在于,步驟(1-1)中:相鄰相機之間存在公共視野;或/和,

步驟(1-2)中,鳥瞰圖處于同一像素坐標系OG上。

3.根據權利要求1所述的車載環(huán)視相機系統(tǒng)中環(huán)視圖亮度與顏色一致性調整方法,其特征在于,步驟(2)中:

(2-1)所述亮度通道與顏色通道分離的色彩空間為YCbCr色彩空間,其中Y通道為亮度分量,Cb通道為藍色色度分量,Cr通道為紅色色度分量;

(2-2)所述的RGB色彩空間到YCbCr色彩空間的轉換公式為:

(2-3)轉換到YCbCr色彩空間的圖像表示為其中Y通道為Cb通道為Cr通道為

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