一種輕卡前視單目攝像頭下線(xiàn)標(biāo)定方法

王愛(ài)春，黃少堂，羅國(guó)榮，劉衛(wèi)東，吳方義

（江鈴汽車(chē)股份有限公司，江西 南昌 330001）

安裝在車(chē)輛上的前視攝像頭用來(lái)實(shí)現(xiàn)駕駛安全輔助ADAS功能（包括前向碰撞預(yù)警功能FCW［1］和車(chē)道偏離預(yù)警功能LDW［2］）。由于攝像頭安裝過(guò)程、車(chē)輛個(gè)體差等原因，其安裝角度會(huì)存在誤差，為了更好實(shí)現(xiàn)ADAS預(yù)警功能，系統(tǒng)需要校正攝像頭安裝角度誤差的準(zhǔn)確數(shù)值，因此需要在車(chē)輛生產(chǎn)下線(xiàn)或售后更換前，對(duì)攝像頭的安裝角度進(jìn)行計(jì)算，這個(gè)過(guò)程也被稱(chēng)為標(biāo)定［3］。標(biāo)定分為下線(xiàn)標(biāo)定和售后標(biāo)定。經(jīng)過(guò)標(biāo)定，獲取攝像頭光軸與車(chē)輛行駛方向之間的角度（pitch俯仰、yaw航向、roll橫滾）及攝像頭的三維參數(shù)，ADAS功能才可以正常啟用。

1 下線(xiàn)標(biāo)定要求

前向單目攝像頭下線(xiàn)安裝后，對(duì)攝像頭進(jìn)行的標(biāo)定稱(chēng)為下線(xiàn)標(biāo)定EOL，EOL標(biāo)定設(shè)備包括工站、標(biāo)定板、診斷儀、燈光等設(shè)備。

1.1 TAC工站搭建

TAC（Target-Alignment-Calibration）工站如圖1所示，工站的場(chǎng)地規(guī)格應(yīng)該滿(mǎn)足不同標(biāo)定車(chē)輛的外形尺寸，工站的場(chǎng)地光照、標(biāo)定板都有設(shè)計(jì)要求。

1.2 場(chǎng)地規(guī)格要求

如圖1所示，前視攝像頭標(biāo)定場(chǎng)地包括車(chē)輛停放區(qū)域和標(biāo)定設(shè)備區(qū)域，標(biāo)定板安裝在車(chē)輛前方空中，整個(gè)標(biāo)定場(chǎng)地要求滿(mǎn)足如下條件。

圖1 前視標(biāo)定場(chǎng)地示意圖

1）標(biāo)定場(chǎng)地需選在室內(nèi)，標(biāo)定場(chǎng)地中無(wú)其他障礙物。

2）空間尺寸要求：長(zhǎng)度≥車(chē)長(zhǎng)+6m；寬度≥車(chē)寬+2m；高度≥3m。

3）用于設(shè)置標(biāo)定板安裝架的地面區(qū)域，平整度誤差≤1mm（絕對(duì)誤差）。

4）停放車(chē)輛的場(chǎng)地地面區(qū)域，平整度誤差≤5mm（絕對(duì)誤差）。

1.3 光照要求

標(biāo)定場(chǎng)地的光照需滿(mǎn)足如下條件。

1）光照類(lèi)型為白光、無(wú)頻閃光源、光線(xiàn)均勻柔和。

2）光源（包括陽(yáng)光）不直射攝像頭，標(biāo)定板表面無(wú)陰影或反光，亮度均勻。

3）光照應(yīng)保證標(biāo)定板的拍攝結(jié)果中白色、黑色、灰色部分能明確區(qū)分。

4）標(biāo)定板周?chē)恼斩刃璞ＷC在200~1000Lux（可適配）之間。

1.4 車(chē)輛狀態(tài)要求

前視攝像頭標(biāo)定時(shí)，需要將車(chē)輛駛?cè)霕?biāo)定工位，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行四輪定位以確保車(chē)輛滿(mǎn)足如下條件。

1）車(chē)輛需要經(jīng)過(guò)擺正器進(jìn)行擺正如圖2所示，確保胎壓正常。

圖2 車(chē)輛擺正器參考圖

2）如圖3所示，在水平方向，車(chē)輛的中線(xiàn)應(yīng)與理論車(chē)輛中線(xiàn)重合。

圖3 車(chē)輛定位要求

3）角度誤差±0.2°，對(duì)中線(xiàn)誤差±10mm，前后誤差±30mm。

4）全車(chē)上電，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為0，車(chē)輛靜止。

5）車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、雨刷等可能遮擋攝像頭的部件處于閉合狀態(tài)。

6）車(chē)燈、轉(zhuǎn)向燈等影響光照的部件處于關(guān)閉狀態(tài)。

1.5 標(biāo)定板要求

1.5.1 材質(zhì)要求

1）標(biāo)定板表面啞光材質(zhì)，反光能力差。

2）標(biāo)定板表面應(yīng)平整，并易于清潔。

3）標(biāo)定板應(yīng)能夠長(zhǎng)期保存和使用，耐磨，不易變形，具有一定防腐蝕能力。

1.5.2 標(biāo)定板規(guī)格

1）標(biāo)定板置于車(chē)輛正前方，規(guī)格如圖4所示，由2張2×3的黑白格子圖案構(gòu)成，每個(gè)格子都為正方形，左右圖案水平，方向上下相反，具體參數(shù)數(shù)值請(qǐng)參考表1標(biāo)定板尺寸及安裝參數(shù)。

圖4 標(biāo)定板設(shè)計(jì)示意圖

2）標(biāo)定板的顏色：黑白相間，白色號(hào)N9.5，黑色號(hào)N1.5。

3）標(biāo)定板應(yīng)符合完整的標(biāo)定圖案，可以在上下左右各留有50mm以上的白色邊緣。

4）標(biāo)定板的平整度誤差≤3mm。

1.5.3 標(biāo)定板安裝位置

如圖5所示，標(biāo)定板應(yīng)安裝在車(chē)輛前方，兩塊圖案應(yīng)等高且水平，板面應(yīng)垂直于地面。

圖5 標(biāo)定板安裝位置示意圖

1.5.4 標(biāo)定板尺寸及安裝參數(shù)

標(biāo)定板的尺寸及安裝位置參數(shù)需滿(mǎn)足表1的要求。

表1 標(biāo)定板尺寸及安裝參數(shù)

1.6 攝像頭安裝要求

圖6為攝像頭與車(chē)輛的位置及角度關(guān)系。前視攝像頭位置誤差及光軸與車(chē)輛中線(xiàn)的角度誤差要求見(jiàn)表2。

表2 攝像頭與車(chē)輛的位置及角度關(guān)系

圖6 攝像頭與車(chē)輛的位置及角度關(guān)系

1.7 環(huán)境要求

標(biāo)定過(guò)程中，除了所需的標(biāo)定圖案外，不能有其他的類(lèi)似圖案進(jìn)入攝像頭的視野；攝像頭和標(biāo)定板之間不應(yīng)出現(xiàn)任何障礙物阻擋標(biāo)定板的任何部分。

2 下線(xiàn)標(biāo)定流程

搭建好的工站TAC可以支持下線(xiàn)標(biāo)定EOL，EOL標(biāo)定要求車(chē)輛靜止的狀態(tài)下進(jìn)行。

2.1 下線(xiàn)模式標(biāo)定的前提條件

在執(zhí)行標(biāo)定流程前，需要將車(chē)型配置參數(shù)（包括車(chē)身參數(shù)和攝像頭安裝角度和位置參數(shù)）及標(biāo)定板參數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)于攝像頭內(nèi)部的標(biāo)定數(shù)據(jù)中，或隨標(biāo)定文件刷新到控制器中。更新配置后要求重新啟動(dòng)攝像頭，再通過(guò)診斷服務(wù)進(jìn)入工廠(chǎng)下線(xiàn)標(biāo)定模式，經(jīng)過(guò)以下流程完成下線(xiàn)標(biāo)定。

2.2 EOL下線(xiàn)標(biāo)定流程（表3）

表3 EOL下線(xiàn)標(biāo)定流程

2.3 常見(jiàn)的標(biāo)定失敗原因及對(duì)策

在表3中的Step7讀取到的標(biāo)定結(jié)果中，經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤原因及對(duì)策見(jiàn)表4。

表4 標(biāo)定錯(cuò)誤原因及對(duì)策

3 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了輕卡攝像頭的下線(xiàn)標(biāo)定方案，詳細(xì)介紹了標(biāo)定工站的搭建要求和EOL下線(xiàn)標(biāo)定流程。主機(jī)廠(chǎng)的下線(xiàn)工站按照此要求來(lái)搭建工站，并依照流程進(jìn)行標(biāo)定，一定可以正確實(shí)施前視攝像頭的下線(xiàn)標(biāo)定。