WO2007012314A1 - Device for calibration of a camera - Google Patents

Device for calibration of a camera Download PDF

Info

Publication number
WO2007012314A1
WO2007012314A1 PCT/DE2006/001286 DE2006001286W WO2007012314A1 WO 2007012314 A1 WO2007012314 A1 WO 2007012314A1 DE 2006001286 W DE2006001286 W DE 2006001286W WO 2007012314 A1 WO2007012314 A1 WO 2007012314A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
camera
calibration
calibration pattern
field
orientation mark
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2006/001286
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Harald Horber
Dirk Ulbricht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Original Assignee
ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ADC Automotive Distance Control Systems GmbH filed Critical ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Priority to DE112006001120T priority Critical patent/DE112006001120A5/en
Publication of WO2007012314A1 publication Critical patent/WO2007012314A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for automatically calibrating a camera.
  • Cameras are u. a. used in vehicles increasingly for monitoring the environment.
  • the field of view of the camera must be set exactly, so that object information obtained from the image is evaluated and a situation, e.g. the recognition of the lane course or an imminent collision, can be properly estimated.
  • the camera calibration is i. d. R. automatically performed.
  • An automatic calibration assumes that the positions of several features that can be recognized in the image are known relative to the camera.
  • a device e.g. a board, arranged on which a calibration pattern is applied. In order to achieve a high calibration accuracy, as many features or brands as possible should be recognized in the sample.
  • the calibration pattern is often chosen to be larger than the field of view of the camera.
  • the image shows only a partial area of the pattern and when using a regular pattern, orientation on the calibration pattern and thus unambiguous calibration of the imaging area is no longer possible.
  • This problem can be solved by using at least one orientation mark in the camera image whose position is predetermined.
  • Moravec uses an orientation mark in addition to the reference marks in the calibration pattern.
  • the reference marks are arranged at regular intervals and the orientation mark is located between the reference marks (http://www.frc.ri.cmu.edu/ ⁇ hpm/project.archive/robot.papers/2000/ARPA.MARS.reports.00 / Report0001.html).
  • the field of view of the camera is also relevant. If a reference mark is not captured in its full form due to the limited imaging range, a reference mark may not be detected or its position may be incorrectly determined, affecting the accuracy of the calibration.
  • the object of the invention is to specify an apparatus and a method for calibrating a camera. This object is achieved according to a device according to claim 1 and a method according to claim 5.
  • the dependent claims show advantageous embodiments and further developments of the invention.
  • a device for calibrating a camera is specified.
  • a calibration pattern is arranged in the field of view of the camera at a defined distance.
  • the calibration pattern is e.g. applied to a blackboard or wall or it is projected onto a surface.
  • the calibration pattern has multiple calibration marks.
  • the accuracy of a calibration increases with the number of recognized calibration marks, so the use of as many calibration marks as possible is advantageous.
  • the orientation mark is characterized by an inverted contrast transition compared to the reference marks. Are e.g. bright reference marks arranged on a dark background, then the orientation mark is dark on a light background.
  • the reference marks repeat at least in a spatial direction regularly, so that the reference marks are arranged, for example, grid-shaped.
  • a regular arrangement reduces the computational effort.
  • the recognition of the marks can be simplified by a suitable symmetrical shape of the reference marks.
  • a circle rotationally symmetric, ie the orientation of the reference mark in the calibration pattern can be neglected.
  • Another advantage lies in the inconceivable determinability of the circle center.
  • an orientation mark is arranged on at least one designated place in the field of view of the camera instead of a reference mark. Thus, there is no need to check whether the mark matches or lies between a grid point, and the computational effort is reduced.
  • the calibration pattern has at least one additional bright area on a dark background.
  • the bright area is used to determine field of view and is located in the ideal imaging area of the camera near the perimeter. Is now the actual field of view of the camera, eg due to disturbing objects in the field of view, not coincident with the ideal, the bright area is not fully imaged by the camera.
  • the camera to be calibrated or calibrated is used in motor vehicles for environmental detection.
  • a procedure for calibrating a camera is given.
  • the camera image is read line by line and examined for jumps in brightness.
  • the brightness jumps represent the outlines of calibration features.
  • the calibration pattern has at least one additional bright area on a dark background.
  • the bright area is used to determine field of view and is located in the ideal imaging area of the camera near the perimeter. To determine the field of view, therefore, only brightness jumps are examined at an image edge with a bright area.
  • the bright area does not directly adjoin the outer boundary of the imaging area.
  • the bright area directly adjoins the outer boundary of the imaging area.
  • the distance between line start and contrast jump from light to dark is evaluated in a line and the procedure is as described above.
  • Fig. 1 calibration pattern with orientation mark
  • Fig. 2 calibration pattern with orientation mark, which is characterized by an inverted contrast transition.
  • FIG. 1 shows a known calibration pattern with an orientation mark.
  • Reference (1) and orientation mark (2) are light circles on a dark background.
  • Such an arrangement has the disadvantage that when detecting a calibration mark (1, 2) it can not be decided whether a reference mark (1) or an orientation mark (2) is present. It must first be checked on the basis of further calibration marks (1, 2) whether the calibration mark (1, 2) belongs to the periodically arranged reference marks (1) or is an orientation mark (2) arranged therebetween.
  • FIG. 2 shows a calibration pattern with an orientation mark (2), which has an inverted contrast transition.
  • the calibration pattern is particularly suitable for image recorders that are read out line by line. The image data are examined for contrast jumps.
  • the calibration pattern shown in FIG. 2 enables the calibration to be performed quickly and reliably, an evaluation of the image data with a small data memory and a field of view determination of the camera.
  • the orientation mark (2) With the orientation mark (2), the position of the camera can be clearly determined.
  • the orientation mark (2) differs by an inverted contrast transition from the reference marks (1) and is thus clearly recognizable in the image by a contrast analysis.
  • the orientation mark is evaluated and recognized with the same algorithm as the reference features, which considerably simplifies the image evaluation and thus the calibration process.
  • the position of the orientation mark (2) is determined and, based on this, the position of the reference marks (2).
  • the reference marks (1) are arranged on equidistant grid points.
  • the calibration marks (1,2) are circular because the center of a circle can be determined very accurately.
  • two bright bars (3) are arranged on the right and left in the border areas of the calibration pattern.
  • the bars (3) are to make visible the boundaries of a possibly limited imaging range of the camera.
  • the contrast in the area The bright bar (3) decreases when the imaging area is reduced, for example, by interfering objects at the edge of the beam path.
  • the contrast change can again be determined with the same algorithm that is also used to detect the calibration marks (1,2).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

A device for calibration of a camera is disclosed. The device is provided with a calibration pattern in the field of view of the camera in a given position. The calibration pattern comprises several reference marks and at least one orientation mark. The contrast transition of the orientation mark is inverted with relation to the reference marks.

Description

Vorrichtung zur Kalibrierung einer KameraDevice for calibrating a camera

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Kalibrierung einer Kamera.The present invention relates to an apparatus and method for automatically calibrating a camera.

Kameras werden u. a. in Kraftfahrzeugen vermehrt zur Überwachung der Umgebung eingesetzt. Der Sichtbereich der Kamera muss exakt eingestellt werden, damit aus dem Bild gewonnene Objektinformationen ausgewertet und eine Situation, z.B. die Erkennung des Fahrspurverlaufs oder eine bevorstehende Kollision, richtig eingeschätzt werden kann. Die Kamerakalibrierung wird i. d. R. automatisch durchgeführt. Hierbei ist die schnelle und sichere Ausrichtung der Kameras auf ein vorgesehenes Zielgebiet von besonderer Bedeutung. Eine automatische Kalibrierung setzt voraus, dass die Positionen mehrerer Merkmale, die im Bild erkannt werden können, relativ zur Kamera bekannt sind. Für die praktische Umsetzung wird in einer definierten Position vor der Kamera eine Vorrichtung, z.B. eine Tafel, angeordnet, auf der ein Kalibriermuster aufgebracht ist. Um eine hohe Kalibriergenauigkeit zu erzielen, sollten im Muster so viele Merkmale bzw. Marken wie möglich erkannt werden. Um dies zu erreichen, wird häufig das Kalibriermuster größer als der Sichtbereich der Kamera gewählt. Im Bild ist dann nur ein Teilbereich des Musters dargestellt und bei der Verwendung eines regelmäßigen Musters ist eine Orientierung auf dem Kalibriermuster und damit eine eindeutige Kalibrierung des Abbildungsbereichs nicht mehr möglich. Dieses Problem kann durch die Verwendung von mindestens einer Orientierungsmarke im Kamerabild gelöst werden, deren Position vorgegeben ist. Z.B. verwendet Moravec eine Orientierungsmarke zusätzlich zu den Referenzmarken im Kalibriermuster. Die Referenzmarken sind in regelmäßigen Abständen angeordnet und die Orientierungsmarke befindet sich zwischen den Referenzmarken (http://www.frc.ri.cmu.edu/~hpm/project.archive/robot.papers/2000/ARPA.MARS.reports.00/ Report.0001.html).Cameras are u. a. used in vehicles increasingly for monitoring the environment. The field of view of the camera must be set exactly, so that object information obtained from the image is evaluated and a situation, e.g. the recognition of the lane course or an imminent collision, can be properly estimated. The camera calibration is i. d. R. automatically performed. Here, the fast and secure alignment of the cameras to a designated target area is of particular importance. An automatic calibration assumes that the positions of several features that can be recognized in the image are known relative to the camera. For practical implementation, in a defined position in front of the camera, a device, e.g. a board, arranged on which a calibration pattern is applied. In order to achieve a high calibration accuracy, as many features or brands as possible should be recognized in the sample. To achieve this, the calibration pattern is often chosen to be larger than the field of view of the camera. The image then shows only a partial area of the pattern and when using a regular pattern, orientation on the calibration pattern and thus unambiguous calibration of the imaging area is no longer possible. This problem can be solved by using at least one orientation mark in the camera image whose position is predetermined. For example, Moravec uses an orientation mark in addition to the reference marks in the calibration pattern. The reference marks are arranged at regular intervals and the orientation mark is located between the reference marks (http://www.frc.ri.cmu.edu/~hpm/project.archive/robot.papers/2000/ARPA.MARS.reports.00 / Report0001.html).

Für die Genauigkeit der Kalibrierung ist zudem der Sichtbereich der Kamera relevant. Wenn eine Referenzmarke aufgrund des begrenzten Abbildungsbereichs nicht in ihrer vollständigen Form aufgenommen wird, wird evt. eine Referenzmarke nicht erkannt oder ihre Position wird falsch bestimmt, was die Genauigkeit der Kalibrierung beeinträchtigt.For the accuracy of the calibration, the field of view of the camera is also relevant. If a reference mark is not captured in its full form due to the limited imaging range, a reference mark may not be detected or its position may be incorrectly determined, affecting the accuracy of the calibration.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kalibrierung einer Kamera anzugeben. Diese Aufgabe wird gemäß einer Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und einem Verfahren gemäß Patentanspruch 5 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche zeigen vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung auf.The object of the invention is to specify an apparatus and a method for calibrating a camera. This object is achieved according to a device according to claim 1 and a method according to claim 5. The dependent claims show advantageous embodiments and further developments of the invention.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Kalibrierung einer Kamera angegeben. Zu diesem Zweck ist in einem definierten Abstand ein Kalibriermuster im Sichtbereich der Kamera angeordnet. Das Kalibriermuster ist z.B. auf eine Tafel oder Wand aufgebracht oder es wird auf eine Fläche projiziert. Das Kalibriermuster weist mehrere Kalibriermarken auf. Die Genauigkeit einer Kalibrierung erhöht sich mit der Anzahl der erkannten Kalibriermarken, deshalb ist die Verwendung von möglichst vielen Kalibriermarken vorteilhaft. Um z. B. auch bei einem über den Abbildungsbereich der Kamera hinausgehenden Kalibriermuster mit einer regelmäßigen Anordnung der Kalibriermarken den Sichtbereich einer Kamera auszurichten, ist zumindest eine Orientierungsmarke im Sichtbereich angeordnet. Die Orientierungsmarke ist verglichen mit den Referenzmarken durch einen invertierten Kontrastübergang gekennzeichnet. Sind z.B. helle Referenzmarken auf einem dunklen Hintergrund angeordnet, dann ist die Orientierungsmarke dunkel auf einem hellen Hintergrund.According to the invention, a device for calibrating a camera is specified. For this purpose, a calibration pattern is arranged in the field of view of the camera at a defined distance. The calibration pattern is e.g. applied to a blackboard or wall or it is projected onto a surface. The calibration pattern has multiple calibration marks. The accuracy of a calibration increases with the number of recognized calibration marks, so the use of as many calibration marks as possible is advantageous. To z. B. align even with a beyond the imaging range of the camera calibration pattern with a regular array of Kalibriermarken the field of view of a camera, at least one orientation mark is located in the field of view. The orientation mark is characterized by an inverted contrast transition compared to the reference marks. Are e.g. bright reference marks arranged on a dark background, then the orientation mark is dark on a light background.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wiederholen sich die Referenzmarken zumindest in eine Raumrichtung regelmäßig, so dass die Referenzmarken z.B. gitterförmig angeordnet sind. Eine solche regelmäßige Anordnung reduziert den Rechenaufwand. Zudem kann durch eine geeignete symmetrische Form der Referenzmarken die Erkennung der Marken vereinfacht werden. Ein Kreis rotationssymmetrisch, d.h. die Ausrichtung der Referenzmarke im Kalibrierungsmuster kann vernachlässigt werden. Ein weiterer Vorteil liegt in der unaufwändigen Bestimmbarkeit des Kreismittelpunkts. Vorzugsweise ist eine Orientierungsmarke an zumindest einer dafür vorgesehenen Stelle im Sichtbereich der Kamera anstelle einer Referenzmarke angeordnet. So muss nicht geprüft werden, ob die Markierung zu einem Gitterpunkt passt oder dazwischen liegt, und der Rechenaufwand wird reduziert. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung weist das Kalibriermuster zumindest einen zusätzlichen hellen Bereich auf dunklem Untergrund auf. Der helle Bereich dient zur Sichtfeldbestimmung und ist im idealen Abbildungsbereich der Kamera in der Nähe der äußeren Begrenzung angeordnet. Stimmt nun der tatsächliche Sichtbereich der Kamera, z.B. aufgrund von störenden Objekten im Sichtfeld, nicht mit dem idealen überein, wird der helle Bereich nicht vollständig von der Kamera abgebildet.In an advantageous embodiment of the invention, the reference marks repeat at least in a spatial direction regularly, so that the reference marks are arranged, for example, grid-shaped. Such a regular arrangement reduces the computational effort. In addition, the recognition of the marks can be simplified by a suitable symmetrical shape of the reference marks. A circle rotationally symmetric, ie the orientation of the reference mark in the calibration pattern can be neglected. Another advantage lies in the inconceivable determinability of the circle center. Preferably, an orientation mark is arranged on at least one designated place in the field of view of the camera instead of a reference mark. Thus, there is no need to check whether the mark matches or lies between a grid point, and the computational effort is reduced. In a particular embodiment of the invention, the calibration pattern has at least one additional bright area on a dark background. The bright area is used to determine field of view and is located in the ideal imaging area of the camera near the perimeter. Is now the actual field of view of the camera, eg due to disturbing objects in the field of view, not coincident with the ideal, the bright area is not fully imaged by the camera.

Vorzugsweise wird die zu kalibrierende bzw. kalibrierte Kamera in Kraftfahrzeugen zur Umgebungserfassung eingesetzt.Preferably, the camera to be calibrated or calibrated is used in motor vehicles for environmental detection.

Ein Verfahren zur Kalibrierung einer Kamera wird angegeben. Dabei wird das Kamerabild zeilenweise ausgelesen und auf Helligkeitssprünge hin untersucht. Die Helligkeitssprünge geben die Umrisse von Kalibriermerkmalen wieder. Anhand des festgelegten Helligkeitsübergangs z.B. helle Referenzmarke auf dunklem Untergrund, wird zwischen Referenzmarke und einer dazu kontrastinvertierten Orientierungsmarke unterschieden.A procedure for calibrating a camera is given. The camera image is read line by line and examined for jumps in brightness. The brightness jumps represent the outlines of calibration features. Based on the fixed brightness transition, e.g. bright reference mark on a dark background, a distinction is made between the reference mark and a contrast-inverted orientation mark.

Vorzugsweise wird zunächst die Position der Orientierungsmarke im Bild bestimmt und davon ausgehend die Position der Referenzmarken im Bild ausgewertet. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass die Position der Referenzmarken relativ zur Orientierungsmarke bekannt ist und die Auswertung schneller erfolgen kann. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung weist das Kalibriermuster zumindest einen zusätzlichen hellen Bereich auf dunklem Untergrund auf. Der helle Bereich dient zur Sichtfeldbestimmung und ist im idealen Abbildungsbereich der Kamera in der Nähe der äußeren Begrenzung angeordnet. Zur Sichtfeldbestimmung werden also nur Helligkeitssprünge an einem Bildrand mit hellem Bereich untersucht. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung grenzt der helle Bereich nicht unmittelbar an die äußere Begrenzung des Abbildungsbereichs. Es wird beim Auslesen einer Zeile zunächst ein Helligkeitssprung von dunkel auf hell beobachtet und dann von hell auf dunkel. Der Abstand zwischen den beiden Helligkeitssprüngen wird mit einem gespeicherten Sollwert verglichen. Stimmt der Abstand nicht mit dem vorgegebenen Abstand überein, ist der Sichtbereicht eingeschränkt. Aus dem bestimmten Abstand kann das Maß der Sichtfeldeinschränkung und die Auswirkung auf den Kalibrierungsprozess und zukünftige Messungen mit der Kamera abgeschätzt werden.Preferably, first the position of the orientation mark is determined in the image and, based on this, the position of the reference marks in the image is evaluated. This approach has the advantage that the position of the reference marks is known relative to the orientation mark and the evaluation can be done faster. In a particular embodiment of the invention, the calibration pattern has at least one additional bright area on a dark background. The bright area is used to determine field of view and is located in the ideal imaging area of the camera near the perimeter. To determine the field of view, therefore, only brightness jumps are examined at an image edge with a bright area. In a preferred embodiment of the invention, the bright area does not directly adjoin the outer boundary of the imaging area. When reading a line, a brightness jump from dark to light is observed first and then from light to dark. The distance between the two brightness jumps is compared with a stored setpoint. If the distance does not match the specified distance, the view is restricted. From the determined distance, the degree of field of view limitation and the effect on the calibration process and future measurements with the camera can be estimated.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der helle Bereich unmittelbar an die äußere Begrenzung des Abbildungsbereichs. In diesem Fall wird in einer Zeile der Abstand zwischen Zeilenbeginn und Kontrastsprung von hell auf dunkel wird ausgewertet und es wird wie oben beschrieben verfahren. Weitere Vorteile und Besonderheiten der Erfindung werden anhand von einem Ausführungsbeispiel und zwei Abbildungen näher erläutert.In a further embodiment of the invention, the bright area directly adjoins the outer boundary of the imaging area. In this case, the distance between line start and contrast jump from light to dark is evaluated in a line and the procedure is as described above. Further advantages and features of the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and two figures.

Fig. 1: Kalibriermuster mit OrientierungsmarkeFig. 1: calibration pattern with orientation mark

Fig. 2: Kalibriermuster mit Orientierungsmarke, die durch einen invertierten Kontrastübergang gekennzeichnet ist.Fig. 2: calibration pattern with orientation mark, which is characterized by an inverted contrast transition.

In Figur 1 ist ein bekanntes Kalibriermuster mit Orientierungsmarke dargestellt. Referenz- (1) und Orientierungsmarke (2) sind helle Kreise auf dunklem Untergrund. Eine solche Anordnung hat den Nachteil, dass bei der Erkennung einer Kalibriermarke (1,2) nicht entschieden werden kann, ob eine Referenzmarke (1) oder eine Orientierungsmarke (2) vorliegt. Es muss erst anhand weiterer Kalibriermarken (1,2) geprüft werden, ob die Kalibriermarke (1,2) zu den periodisch angeordneten Referenzmarken (1) gehört oder eine dazwischen angeordnete Orientierungsmarke (2) ist.FIG. 1 shows a known calibration pattern with an orientation mark. Reference (1) and orientation mark (2) are light circles on a dark background. Such an arrangement has the disadvantage that when detecting a calibration mark (1, 2) it can not be decided whether a reference mark (1) or an orientation mark (2) is present. It must first be checked on the basis of further calibration marks (1, 2) whether the calibration mark (1, 2) belongs to the periodically arranged reference marks (1) or is an orientation mark (2) arranged therebetween.

In Figur 2 ist ein Kalibriermuster mit Orientierungsmarke (2), die einen invertiertem Kontrastübergang aufweist, dargestellt. Das Kalibriermuster eignet sich insbesondere für Bildaufnehmer, die zeilenweise ausgelesen werden. Die Bilddaten werden auf Kontrastsprünge untersucht. Das in Figur 2 dargestellte Kalibriermuster ermöglicht eine schnelle und sichere Durchführung der Kalibrierung, eine Auswertung der Bilddaten mit kleinem Datenspeicher und eine Sichtfeldbestimmung der Kamera.FIG. 2 shows a calibration pattern with an orientation mark (2), which has an inverted contrast transition. The calibration pattern is particularly suitable for image recorders that are read out line by line. The image data are examined for contrast jumps. The calibration pattern shown in FIG. 2 enables the calibration to be performed quickly and reliably, an evaluation of the image data with a small data memory and a field of view determination of the camera.

Mit der Orientierungsmarke (2) kann die Position der Kamera eindeutig bestimmt werden. Die Orientierungsmarke (2) unterscheidet sich durch einen invertierten Kontrastübergang von den Referenzmarken (1) und ist damit durch eine Kontrastanalyse eindeutig im Bild erkennbar. Die Orientierungsmarke wird mit demselben Algorithmus wie die Referenzmerkmale ausgewertet und erkannt, was die Bildauswertung und damit den Kalibriervorgang erheblich vereinfacht. Es wird zunächst die Position der Orientierungsmarke (2) bestimmt und davon ausgehend die Position der Referenzmarken (2). Die Referenzmarken (1) sind auf äquidistanten Gitterpunkten angeordnet. Die Kalibriermarken (1,2) sind kreisförmig, da der Mittelpunkt eines Kreises sehr genau ermittelt werden kann.With the orientation mark (2), the position of the camera can be clearly determined. The orientation mark (2) differs by an inverted contrast transition from the reference marks (1) and is thus clearly recognizable in the image by a contrast analysis. The orientation mark is evaluated and recognized with the same algorithm as the reference features, which considerably simplifies the image evaluation and thus the calibration process. First, the position of the orientation mark (2) is determined and, based on this, the position of the reference marks (2). The reference marks (1) are arranged on equidistant grid points. The calibration marks (1,2) are circular because the center of a circle can be determined very accurately.

Zusätzlich sind zwei helle Balken (3) rechts und links in den Randbereichen des Kalibriermusters angeordnet. Die Balken (3) sollen die Grenzen eines möglicherweise eingeschränkten Abbildungsbereichs der Kamera sichtbar machen. Der Kontrast im Bereich der hellen Balken (3) nimmt ab, wenn der Abbildungsbereich z.B. durch störende Objekte am Rand des Strahlengangs verkleinert wird. Die Kontraständerung kann wieder mit demselben Algorithmus bestimmt werden, der auch zur Erkennung der Kalibriermarken (1,2) genutzt wird. In addition, two bright bars (3) are arranged on the right and left in the border areas of the calibration pattern. The bars (3) are to make visible the boundaries of a possibly limited imaging range of the camera. The contrast in the area The bright bar (3) decreases when the imaging area is reduced, for example, by interfering objects at the edge of the beam path. The contrast change can again be determined with the same algorithm that is also used to detect the calibration marks (1,2).

Claims

Patentansprüche Patent claims 1) Vorrichtung zur Kalibrierung einer Kamera, wobei in einem definierten Abstand zur Kamera ein Kalibriermuster im Sichtbereich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibriermuster mehrere Referenzmarken (1) und zumindest eine Orientierungsmarke (2) im Sichtbereich der Kamera aufweist, wobei der Kontrastübergang der Orientierungsmarke (2) im Vergleich zu dem der Referenzmarken (1) invertiert ist.1) Device for calibrating a camera, wherein a calibration pattern is arranged in the field of vision at a defined distance from the camera, characterized in that the calibration pattern has a plurality of reference marks (1) and at least one orientation mark (2) in the field of vision of the camera, the contrast transition being the Orientation mark (2) is inverted compared to that of the reference marks (1). 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Referenzmarken (1) des Kalibriermusters zumindest in eine Raumrichtung regelmäßig wiederholen2) Device according to claim 1, characterized in that the reference marks (1) of the calibration pattern repeat regularly at least in one spatial direction 3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Sichtbereich der Kamera an zumindest einer vorgegebenen Stelle eine Orientierungsmarke3) Device according to claim 2, characterized in that in the field of view of the camera at least one predetermined location an orientation mark (2) anstatt einer Referenzmarke (1) angeordnet ist.(2) is arranged instead of a reference mark (1). 4) Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kalibriermuster zumindest ein heller Bereich (3), insbesondere ein heller Balken (3), entlang des Bildrandes auf dunklem Untergrund angeordnet ist, wobei sich der helle Bereich4) Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the calibration pattern at least one light area (3), in particular a light bar (3), is arranged along the edge of the image on a dark background, the light area (3) im Wesentlichen im Abbildungsbereich der Kamera befindet.(3) is essentially in the imaging area of the camera. 5) Verfahren zur Kalibrierung einer Kamera, insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass ein aufgenommenes Kamerabild zeilenweise ausgelesen und auf Helligkeitssprünge hin ausgewertet wird. 6) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kontrastinvertierte Orientierungsmarke im Bild gesucht wird und davon ausgehend die Referenzpunkte ausgewertet werden.5) Method for calibrating a camera, in particular with a device according to one of claims 1-4, characterized in that a recorded camera image is read out line by line and evaluated for jumps in brightness. 6) Method according to claim 5, characterized in that the contrast-inverted orientation mark is searched for in the image and the reference points are evaluated based on this. 7) Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 mit einer Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abstandsanalyse der Helligkeitssprünge zumindest in der Umgebung von hellen Bereichen zur Sichtfelderkennung erfolgt.7) Method according to claim 5 or 6 with a device according to claim 4, characterized in that a distance analysis of the brightness jumps is carried out at least in the vicinity of bright areas for visual field detection. 8) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Abstand mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen wird, wobei bei einer signifikanten Unterschreitung des Referenzwerts auf ein eingeschränktes Sichtfeld der Kamera geschlossen wird.8) Method according to claim 7, characterized in that the determined distance is compared with a predetermined reference value, whereby if the reference value is significantly undershot, it is concluded that the camera's field of view is restricted. 9) Kamera, ausgerichtet mit einer Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-4 und/oder einem Verfahren nach einem der Patentansprüche 5-8.9) Camera aligned with a device according to one of claims 1-4 and/or a method according to one of claims 5-8. 10) Fahrzeug mit einer Kamera, ausgerichtet mit einer Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-4 und/oder einem Verfahren nach einem der Patentansprüche 5-8. 10) Vehicle with a camera, aligned with a device according to one of claims 1-4 and / or a method according to one of claims 5-8.
PCT/DE2006/001286 2005-07-27 2006-07-24 Device for calibration of a camera Ceased WO2007012314A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112006001120T DE112006001120A5 (en) 2005-07-27 2006-07-24 Device for calibrating a camera

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005035678.8 2005-07-27
DE102005035678A DE102005035678A1 (en) 2005-07-27 2005-07-27 Device for calibrating a camera

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007012314A1 true WO2007012314A1 (en) 2007-02-01

Family

ID=37487375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2006/001286 Ceased WO2007012314A1 (en) 2005-07-27 2006-07-24 Device for calibration of a camera

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE102005035678A1 (en)
WO (1) WO2007012314A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8976252B2 (en) 2013-01-30 2015-03-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Acquisition of color calibration charts
DE102017100675A1 (en) 2017-01-16 2018-07-19 Connaught Electronics Ltd. Calibration of a motor vehicle camera device with separate determination of radial and tangential focus

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021106B4 (en) * 2007-05-03 2016-11-17 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Method and device for calibrating a camera system
DE102007021107B4 (en) * 2007-05-03 2016-11-17 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Device and method for determining the main point of a camera system
DE202008015144U1 (en) * 2008-11-14 2010-02-25 Bischof + Klein Gmbh & Co. Kg calibration foil
DE102013002375A1 (en) * 2013-02-09 2014-08-14 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Method for calibrating camera of motor car in parking aid, involves detecting reference object in image using camera, and processing image, in order to recognize parameter stored in reference pattern of camera
DE102014206200A1 (en) 2014-04-01 2015-10-01 Conti Temic Microelectronic Gmbh Device for calibrating a camera system
DE102016212331A1 (en) * 2016-07-06 2018-01-11 Zf Friedrichshafen Ag Lighting dynamics invariant pattern
DE102018210352A1 (en) * 2018-06-26 2020-01-02 Zf Friedrichshafen Ag Calibration method for the extrinsic calibration of a camera system of a vehicle
EP4127684A1 (en) * 2020-03-30 2023-02-08 Smartex Europe, Unipessoal Lda. Systems and methods for calibration

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1339240A2 (en) * 2002-02-14 2003-08-27 Canon Kabushiki Kaisha Information processing method and apparatus, and recording medium
DE10246067A1 (en) * 2002-10-02 2004-04-22 Robert Bosch Gmbh Calibrating image sensor system(s) in/on motor vehicle involves using alignment of image sensor system(s) relative to vehicle geometric driving axis derived from image information for calibration
EP1434169A2 (en) * 2002-12-27 2004-06-30 Olympus Corporation Calibration apparatus, calibration method, program for calibration, and calibration jig

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4575124A (en) * 1982-04-05 1986-03-11 Ampex Corporation Reproducible gray scale test chart for television cameras
DE19727281C1 (en) * 1997-06-27 1998-10-22 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Geometric calibration device for CCD camera
US6141464A (en) * 1998-03-30 2000-10-31 Xerox Corporation Robust method for finding registration marker positions
US20030035100A1 (en) * 2001-08-02 2003-02-20 Jerry Dimsdale Automated lens calibration
JP3929384B2 (en) * 2002-10-23 2007-06-13 オリンパス株式会社 Viewfinder, photographing apparatus, marker presenting member, and photographing method for calibration

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1339240A2 (en) * 2002-02-14 2003-08-27 Canon Kabushiki Kaisha Information processing method and apparatus, and recording medium
DE10246067A1 (en) * 2002-10-02 2004-04-22 Robert Bosch Gmbh Calibrating image sensor system(s) in/on motor vehicle involves using alignment of image sensor system(s) relative to vehicle geometric driving axis derived from image information for calibration
EP1434169A2 (en) * 2002-12-27 2004-06-30 Olympus Corporation Calibration apparatus, calibration method, program for calibration, and calibration jig

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8976252B2 (en) 2013-01-30 2015-03-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Acquisition of color calibration charts
US9165378B2 (en) 2013-01-30 2015-10-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Acquisition of color calibration charts
DE102017100675A1 (en) 2017-01-16 2018-07-19 Connaught Electronics Ltd. Calibration of a motor vehicle camera device with separate determination of radial and tangential focus

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005035678A1 (en) 2007-02-01
DE112006001120A5 (en) 2008-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19601708A1 (en) Object on surface position determining method for esp. quality control of semiconductor wafer or disk
DE102015119707B3 (en) Method for aligning a laser scanner and laser scanner arrangement
EP2206075B1 (en) Detector and method for detecting a lane boundary
DE10143504A1 (en) Monitoring of an area using an optoelectronic sensor, whereby illuminating light is transmitted with two different patterns to improve detection of homogenous objects and to improve system functionality testing
WO1982001778A1 (en) Method and device for the marking and/or identification of a data medium
DE3538812A1 (en) Method and device for measuring the angular deviation of an object provided with a target
WO2007012314A1 (en) Device for calibration of a camera
DE102020120887B4 (en) METHOD OF DETECTING A HANGING POSITION OF A SUPPORT BAR AND FLAT BED MACHINE TOOL
WO2016058020A1 (en) Bending angle measuring method
EP4239294A1 (en) Method for calibrating a portable reference sensor system, portable reference sensor system, and use of the portable reference sensor system
EP3693927A1 (en) Alignment of a line scan camera with triangles as alignment targets
DE102019211459B4 (en) Method and device for checking a calibration of environmental sensors
DE102017126495A1 (en) Calibration of a stationary camera system for detecting the position of a mobile robot
EP2853468B1 (en) Method and sensor system for monitoring an area
DE102006044615A1 (en) Image capturing device calibrating method for vehicle, involves locating objects in vehicle surrounding based on image information detected by image capturing device, and evaluating geometrical relations of objects
DE102021126367A1 (en) Method and device for determining the position of a portable reference sensor system in relation to a vehicle
DE102008049859B4 (en) Method and test system for optical inspection of a contour of a test object
DE102015205174A1 (en) Apparatus and method for simultaneously calibrating a plurality of cameras
DE102023205045B4 (en) Automated alignment of sensors
DE102019212021B4 (en) Method and device for detecting a parallax problem in sensor data from two sensors
WO2025214742A1 (en) Diffractive optical element and method and device for calibrating a camera
WO2024104754A1 (en) Method for carrying out a test assembly of a test part to be mounted on a vehicle body
EP4368945A1 (en) Sensor assembly
DE102004054827A1 (en) Data collecting method for use in hospital, involves comparing position of mark on image of information carrier with position of mark on carrier, using data over position of mark on carrier and coding data in mark
EP1397646B1 (en) Method and computerprogram for evaluation of data recorded by measuring instruments

Legal Events

Date Code Title Description
DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120060011200

Country of ref document: DE

REF Corresponds to

Ref document number: 112006001120

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20080207

Kind code of ref document: P

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06775742

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1