Draufsichterstellung

Bestimmung des Fahrzeugfesten-Koordinatensystems

Autor: Tim Bexten
Das Koordiantensystem für das Fahrzeug wurde vorgegeben durch das Schnittstellendokument. Es soll den Ursprung in der Mitte des Stoßfängers des Fahrzeugs haben. Die X-Achse soll in richtung der Hauptfahrtrichtung liegen und die Y-Achse soll orthogonal zur Fahrtrichtung und parallel zum Boden verlaufen. Der positive Abschnitt der Y-Achse befindet sich auf der linken Seite des Fahrzeuges, in Fahrtrichtung betrachtet.
Mit Hilfe dieser Vorgaben und dem festgelegten quadratischen Bereich, der vor dem Fahrzeug als Draufsicht beobachtet wird, können nun Rückschlüsse auf die realen Abstände vor dem Fahrzeug gezogen werden. Alle Punkte die erkannt werden können, sind innerhalb des weiß markierten Beieichs in Abbindung "Konzept der Automatischen Kamerakalibierung als Koordinatensystem" vorhanden.

Sichtbereich des Kameratestfahrzeugs

Konzept der Automatischen Kamerakalibierung als Koordinatensystem

Der Sichtbereich auf der X-Achse beginnt, wie in Kapitel "Transformation in Vogelperspektive" beschrieben wurde, ab einem Abstand von 200 mm vor dem Fahrzeug. Die Breite auf der Y-Achse wurde anhand Anzahl der Schachbrettfelder und deren Breite bestimmt und auf 496,5 mm festgelegt. Mit Hilfe des selben Verfahrens wurde die Sichttiefe entlang der X-Achse ebenfalls auf einen Bereich von 1489,5 mm festgelegt. Daraus folgt, dass das Kamerafahrzeug in einem Bereich von [x = 200 mm bis 1689,5 mm und y = -248.25 mm bis 248.25 mm] das Straßenbild in Draufsicht erfassen kann. Somit ist ein körperfestes Koordinatensystem bestimmt, in dem erkannt Fahrspuren körperfest zum Fahrzeug mit einem definierten Abstand beschrieben werden können.
Das Kamerabild enthält in X-Richtung des Fahrzeug 478 Pixel und in Y-Richtung 752 Pixel. Die Umrechnung von Pixelkoordinaten in Fahrzeugkoordinaten findet über eine linear Transformation statt. Die Formel für die Umrechnungen sind folgende:

$X Werte = x \; Pixel \cdot \frac{1489.5 mm}{478 Pixel} + 200 \; mm$

$Y Werte = (y \; Pixel - 376\; Pixel \; Offset) \cdot \frac{496.5 \; mm}{752 \; Pixel}$

Die daraus ermittelten Werte wurden getestet und im Testdokument "OSE_001_U_Pos_Draufsicht" dokumentiert und abgelegt.

Sichtbereich des Carolo-Cup-Fahrzeugs

Die Kalibrierung des Kamerafahrzeugs wurde nur für seperate Testzwecke vorgenommen. Um die KOS-Transformation auf dem vollständigen Carolo-Cup-Fahrzeug zu verwenden muss die Kalibrierung verändert werden, da auf dem Fahrzeug die Kamera an einer anderen Position verbaut ist.
Der Ablauf ist dennnoch der selbe, nur die Parameter des Sichtbereiches werden verändert. BILD EINFÜGEN
Die Formeln für die ROI ändern sich folgendermaßen:

$X Werte = x \; Pixel \cdot \frac{996 \; mm}{478 Pixel} + 461 \; mm$

$Y Werte = (y \; Pixel - 376\; Pixel \; Offset) \cdot \frac{1162 \; mm}{752 \; Pixel}$

Draufsichterstellung beim Carolo-Cup Fahrzeug