DE102019008081A1 - Method for a camera-based three-dimensional reconstruction - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu einer kamerabasierten dreidimensionalen Rekonstruktion einer Szene mittels einer Monokamera (2). Erfindungsgemäß wird zur dreidimensionalen Rekonstruktion eine Tiefenrekonstruktion einer Umgebung der Monokamera (2) basierend auf zuvor gelernten Unschärferelationen durchgeführt und es werden eine Relation zwischen einer Distanz eines Umgebungsobjekts (O, O1 bis O9) zu einer Kamerabildebene und ein Grad einer Unschärfe (B, Bbis B) des Umgebungsobjekts (O, O1 bis O9) auf der Kamerabildebene ausgewertet.The invention relates to a method for camera-based three-dimensional reconstruction of a scene using a mono camera (2). According to the invention, a depth reconstruction of an environment of the mono camera (2) based on previously learned uncertainty relations is carried out for three-dimensional reconstruction and a relation between a distance of an environmental object (O, O1 to O9) to a camera image plane and a degree of uncertainty (B, B to B ) of the surrounding object (O, O1 to O9) are evaluated on the camera image level.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu einer kamerabasierten dreidimensionalen Rekonstruktion einer Szene mittels einer Monokamera.The invention relates to a method for a camera-based three-dimensional reconstruction of a scene by means of a mono camera.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zu einer kamerabasierten dreidimensionalen Rekonstruktion einer Szene mittels einer Monokamera anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method, which is improved over the prior art, for a camera-based three-dimensional reconstruction of a scene by means of a mono camera.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a method which has the features specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous configurations of the invention are the subject of the subclaims.
In einem Verfahren zu einer kamerabasierten dreidimensionalen Rekonstruktion einer Szene mittels einer Monokamera wird erfindungsgemäß zur dreidimensionalen Rekonstruktion eine Tiefenrekonstruktion einer Umgebung der Monokamera basierend auf zuvor gelernten Unschärferelationen durchgeführt und eine Relation zwischen einer Distanz eines Umgebungsobjekts zu einer Kamerabildebene und ein Grad einer Unschärfe des Umgebungsobjekts auf der Kamerabildebene werden ausgewertet.In a method for a camera-based three-dimensional reconstruction of a scene by means of a mono camera, according to the invention, for three-dimensional reconstruction, a depth reconstruction of an environment of the mono camera based on previously learned uncertainty relations is carried out and a relation between a distance of an environmental object to a camera image plane and a degree of blurring of the environmental object on the Camera image level are evaluated.
Das Verfahren ermöglicht eine kamerabasierte Tiefenrekonstruktion aufgrund der Verwendung der Unschärferelationen auch in einem unbewegten Fahrzeugzustand. Das heißt, das Verfahren ermöglicht eine dreidimensionale Rekonstruktion auch im Stillstand des Fahrzeugs. Beispielsweise kann so erkannt werden, wie weit sich eine Person während eines Fahrzeugstillstandes in Richtung desselben bewegt hat und von diesem entfernt ist. Somit ist es möglich, bereits bei Stillstand des Fahrzeugs eine Entscheidung zu treffen, ob das Fahrzeug ohne Kollisionsgefahr anfahren kann.The method enables a camera-based depth reconstruction due to the use of the uncertainty relations even when the vehicle is stationary. This means that the method enables a three-dimensional reconstruction even when the vehicle is stationary. For example, it can thus be recognized how far a person has moved in the direction of the vehicle while the vehicle is stationary and how far away from it. It is thus possible to make a decision as soon as the vehicle is at a standstill as to whether the vehicle can start moving without the risk of a collision.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
-
1 schematisch einen Ablauf eines Verfahrens zu einer kamerabasierten dreidimensionalen Rekonstruktion einer Szene mittels einer Monokamera, -
2 schematisch eine detaillierte Darstellung von Verfahrensschritten des Verfahrens gemäß1 , -
3 schematisch eine detaillierte Darstellung weiterer Verfahrensschritte des Verfahrens gemäß1 , -
4 schematisch ein mittels einer Monokamera erfasstes Kamerabild und -
5 schematisch eine Relation zwischen einer Distanz von auf dem Kamerabild gemäß4 dargestellten Umgebungsobjekten zu einer Kamerabildebene und eines Grads einer jeweiligen Unschärfe der Umgebungsobjekte auf der Kamerabildebene.
-
1 schematically a sequence of a method for a camera-based three-dimensional reconstruction of a scene by means of a mono camera, -
2 schematically a detailed representation of method steps of the method according to FIG1 , -
3 schematically a detailed representation of further method steps of the method according to FIG1 , -
4th schematically a camera image captured by means of a mono camera and -
5 schematically a relation between a distance from on the camera image according to FIG4th surrounding objects shown for a camera image plane and a degree of a respective blurring of the surrounding objects on the camera image plane.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.
In
Das Verfahren umfasst einen Lernabschnitt und einen Ausführungsabschnitt, wobei der Lernabschnitt die Verfahrensschritte
Im Lernabschnitt des Verfahrens wird zunächst im ersten Verfahrensschritt
Anschließend wird in einem zweiten Verfahrensschritt
Anschließend wird in einem dritten Verfahrensschritt
Anschließend erfolgt in einem vierten Verfahrensschritt
In dem Ausführungsabschnitt des Verfahrens erfolgt im vierten Verfahrensschritt
Die Bestimmung der Relation aus der Tiefenkarte erfolgt mittels einer in einem fünften Verfahrensschritt
Anschließend erfolgt in einem sechsten Verfahrensschritt
Das heißt, um die Relation von Tiefe zum Grad der Unschärfe
Die
Jedes Umgebungsobjekt
Somit erlaubt das Verfahren eine segmentierbare Tiefenrekonstruktion, wobei intrinsische Kameravariationen durch Online-Kalibrierung aufbauend auf Structure-from-Motion-Distanzwerten berücksichtigt werden. Dabei ist das Verfahren mittels Monokamerasystemen ausführbar, eine Sensorfusion ist nicht notwendig. Weiterhin ist das Verfahren unabhängig vom Ladezustand eines Fahrzeugs
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Monokamera Mono camera
- BB.
- KamerabildCamera image
- BCRx B CRx
- UnschärfeBlur
- BCRx,1 bis BCRx,9 B CRx, 1 to B CRx, 9
- UnschärfeBlur
- OO
- UmgebungsobjektEnvironment object
- O1 bis O9O1 to O9
- UmgebungsobjektEnvironment object
- P2 P 2
- TiefenwertDepth value
- Pz,1 bis Pz,9 P z, 1 to P z, 9
- TiefenwertDepth value
- RR.
- Regionregion
- VS1 bis VS7VS1 to VS7
- VerfahrensschrittProcess step
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 10179543 B2 [0002]US 10179543 B2 [0002]
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DE (1) | DE102019008081A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021133091A1 (en) | 2021-12-14 | 2023-06-15 | Cariad Se | Method for determining an alignment of a camera unit of a detection device, detection device and vehicle |
-
2019
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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