монокамера
Сконфигурируйте монокулярный датчик камеры
Описание
Объект monoCamera содержит информацию о настройке монокулярного датчика камеры. Конфигурационная информация включает камеру intrinsics, камеру extrinsics, такую как ее ориентация (как описано подачей, отклонением от курса и списком), и местоположение камеры в автомобиле. Чтобы оценить внутренние и внешние параметры камеры, смотрите, Калибруют Монокулярную Камеру.
Для изображений, полученных камерой, можно использовать imageToVehicle и функции vehicleToImage, чтобы преобразовать местоположения точки между координатами изображений и координатами автомобиля. Эти функции применяют проективные преобразования (homography), которая позволяет вам оценить расстояния от камеры, смонтированной на автомобиле к местоположениям на плоском дорожном покрытии.
Создание
Синтаксис
sensor = monoCamera(intrinsics,height)sensor = monoCamera(intrinsics,height,Name,Value)Описание
sensor = monoCamera( создает объект intrinsics,height)monoCamera, который содержит настройку монокулярного датчика камеры, учитывая внутренние параметры камеры и высоту камеры над землей. intrinsics и height устанавливают свойства Intrinsics и Height камеры.
sensor = monoCamera(intrinsics,height,Name,Value)monoCamera(intrinsics,1.5,'Pitch',1) создает монокулярный датчик камеры, который составляет 1,5 метра над землей и имеет подачу с 1 степенью к земле. Заключите каждое имя свойства в кавычки.
Свойства
Intrinsics — Внутренние параметры камеры
Объект cameraIntrinsics |
объект cameraParameters
Внутренние параметры камеры, заданные как любой объект cameraIntrinsics или cameraParameters. Внутренние параметры камеры включают фокусное расстояние и оптический центр камеры и размер изображения, произведенного камерой.
Можно установить это свойство, когда вы создаете объект. После того, как вы создадите объект, это свойство только для чтения.
Высота Высота с дорожного покрытия на датчик камеры
действительный скаляр
Высота с дорожного покрытия на датчик камеры, заданный как действительный скаляр. Высота является перпендикулярным расстоянием от земли до центра камеры. Задайте высоту в мировых модулях, таких как метры. Чтобы оценить это значение, используйте функцию estimateMonoCameraParameters.
Pitch — Передайте угол
действительный скаляр
Передайте угол между горизонтальной плоскостью автомобиля и оптической осью камеры, заданной как действительный скаляр в градусах. Чтобы оценить это значение, используйте функцию estimateMonoCameraParameters.
Pitch использует соглашение ISO для вращения с по часовой стрелке положительным угловым направлением при взгляде в положительном направлении Y автомобиля V осей.
Для получения дополнительной информации смотрите Угловые Направления.
Yaw — Угол отклонения от курса
действительный скаляр
Угол отклонения от курса между X V осей автомобиля и оптической осью камеры, заданной как действительный скаляр в градусах. Чтобы оценить это значение, используйте функцию estimateMonoCameraParameters.
Yaw использует соглашение ISO для вращения с по часовой стрелке положительным угловым направлением при взгляде в положительном направлении Z автомобиля V осей.
Для получения дополнительной информации смотрите Угловые Направления.
Roll — Угол вращения
действительный скаляр
Угол вращения камеры вокруг ее оптической оси, возвращенной как действительный скаляр в градусах. Чтобы оценить это значение, используйте функцию estimateMonoCameraParameters.
Roll использует соглашение ISO для вращения с по часовой стрелке положительным угловым направлением при взгляде в положительном направлении X автомобиля V осей.
Для получения дополнительной информации смотрите Угловые Направления.
SensorLocation — Местоположение центра датчика камеры
[0 0] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор
Местоположение центра датчика камеры, заданного как двухэлементный вектор формы [x y]
. Используйте это свойство изменить размещение камеры. Модули находятся в системе координат автомобиля (X V, Y V, Z V).
По умолчанию датчик камеры расположен в (X V, Y V) источник, на высоте, заданной Height.
WorldUnits — Системные модули мировой координаты
'meters' | вектор символов | представляет скаляр в виде строки
Системные модули мировой координаты, заданные как вектор символов или скаляр строки. Это свойство только хранит модульный тип и не влияет ни на какие вычисления. Любой текст допустим.
Можно установить это свойство, когда вы создаете объект. После того, как вы создадите объект, это свойство только для чтения.
Функции объекта
imageToVehicle | Преобразуйте координаты изображений, чтобы транспортировать координаты |
vehicleToImage | Преобразуйте координаты автомобиля, чтобы отобразить координаты |
Примеры
Создайте монокулярный объект камеры
Создайте монокулярный датчик камеры по ходу движения, смонтированный на автомобиле, оборудованном датчиком. Исследуйте изображение, полученное от камеры, и определите местоположения в изображении и в автомобиле и отобразите координаты.
Установите внутренние параметры камеры. Задайте фокусное расстояние, основную точку плоскости изображения и размер выходного изображения. Модули находятся в пикселях. Сохраните intrinsics как объект cameraIntrinsics.
focalLength = [800 800]; principalPoint = [320 240]; imageSize = [480 640]; intrinsics = cameraIntrinsics(focalLength,principalPoint,imageSize);
Задайте положение камеры. Расположите камеру 2,18 метра над землей с подачей с 14 степенями к земле.
height = 2.18; pitch = 14;
Задайте монокулярный датчик камеры с помощью внутренних параметров камеры и положения камеры. Загрузите изображение от камеры.
sensor = monoCamera(intrinsics,height,'Pitch',pitch); Ioriginal = imread('road.png'); figure imshow(Ioriginal) title('Original Image')
Определите координаты изображений точки 10 метров непосредственно перед камерой. Ось X указывает вперед от камеры и точек Оси Y налево.
xyVehicleLoc1 = [10 0]; xyImageLoc1 = vehicleToImage(sensor,xyVehicleLoc1)
xyImageLoc1 = 1×2
320.0000 216.2296
Отобразите точку на изображении.
IvehicleToImage = insertMarker(Ioriginal,xyImageLoc1); IvehicleToImage = insertText(IvehicleToImage,xyImageLoc1 + 5,'10 meters'); figure imshow(IvehicleToImage) title('Vehicle-to-Image Point')
Определите координаты автомобиля точки, которая находится на дорожном покрытии в изображении.
xyImageLoc2 = [300 300]; xyVehicleLoc2 = imageToVehicle(sensor,xyImageLoc2)
xyVehicleLoc2 = 1×2
6.5959 0.1732
Точка составляет приблизительно 6,6 метров перед автомобилем и приблизительно 0,17 метра слева от центра автомобиля.
Отобразите координаты автомобиля точки на изображении.
IimageToVehicle = insertMarker(Ioriginal,xyImageLoc2); displayText = sprintf('(%.2f m, %.2f m)',xyVehicleLoc2); IimageToVehicle = insertText(IimageToVehicle,xyImageLoc2 + 5,displayText); figure imshow(IimageToVehicle) title('Image-to-Vehicle Point')
Сгенерируйте визуальные обнаружения от монокулярной камеры
Создайте датчик видения при помощи монокулярной настройки камеры и сгенерируйте обнаружения от того датчика.
Задайте внутренние параметры камеры и создайте объект monoCamera из этих параметров. Камера смонтирована сверху автомобиля, оборудованного датчиком на высоте 1,5 метров над землей и подаче 1 степени к земле.
focalLength = [800 800];
principalPoint = [320 240];
imageSize = [480 640];
intrinsics = cameraIntrinsics(focalLength,principalPoint,imageSize);
height = 1.5;
pitch = 1;
monoCamConfig = monoCamera(intrinsics,height,'Pitch',pitch);Создайте генератор обнаружения видения с помощью монокулярной настройки камеры.
visionSensor = visionDetectionGenerator(monoCamConfig);
Сгенерируйте ведущий сценарий с автомобилем, оборудованным датчиком и двумя целевыми автомобилями. Расположите первый целевой автомобиль 30 метров непосредственно перед автомобилем, оборудованным датчиком. Расположите второй целевой автомобиль 20 метров перед автомобилем, оборудованным датчиком, но сместите налево на 3 метра.
scenario = drivingScenario; egoVehicle = vehicle(scenario); targetCar1 = vehicle(scenario,'Position',[30 0 0]); targetCar2 = vehicle(scenario,'Position',[20 3 0]);
Используйте видимый с большого расстояния график отобразить основы автомобиля и зону охвата датчика.
figure bep = birdsEyePlot('XLim',[0 50],'YLim',[-20 20]); olPlotter = outlinePlotter(bep); [position,yaw,length,width,originOffset,color] = targetOutlines(egoVehicle); plotOutline(olPlotter,position,yaw,length,width); caPlotter = coverageAreaPlotter(bep,'DisplayName','Coverage area','FaceColor','blue'); plotCoverageArea(caPlotter,visionSensor.SensorLocation,visionSensor.MaxRange, ... visionSensor.Yaw,visionSensor.FieldOfView(1))
Получите положения целевых автомобилей с точки зрения автомобиля, оборудованного датчиком. Используйте эти положения, чтобы сгенерировать обнаружения от датчика.
poses = targetPoses(egoVehicle); [dets,numValidDets] = visionSensor(poses,scenario.SimulationTime);
Отобразитесь (X, Y) положения допустимых обнаружений. Для каждого обнаружения, (X, Y) положения являются первыми двумя значениями поля Measurement.
for i = 1:numValidDets XY = dets{i}.Measurement(1:2); detXY = sprintf('Detection %d: X = %.2f meters, Y = %.2f meters',i,XY); disp(detXY) end
Detection 1: X = 19.09 meters, Y = 2.79 meters Detection 2: X = 27.81 meters, Y = 0.08 meters
Больше о
Система координат автомобиля
В системе координат автомобиля (X V, Y V, Z V) заданный monoCamera:
V-ось X указывает вперед от автомобиля.
V-ось Y указывает налево, как просматривается при направлении вперед.
V-ось Z подчеркивает от земли, чтобы поддержать правую систему координат.
Источник по умолчанию этой системы координат находится на дорожном покрытии, непосредственно ниже центра камеры. Центр камеры задает эту центральную точку.
Чтобы изменить размещение источника в системе координат автомобиля, обновите свойство SensorLocation.
Для получения дополнительной информации о системе координат автомобиля, смотрите Системы координат в Automated Driving Toolbox.
Угловые направления
Монокулярный датчик камеры использует по часовой стрелке положительные угловые направления при взгляде в положительном направлении Z - Y - и X - оси, соответственно.
