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专利号: 2018111355759
申请人: 山东省科学院自动化研究所
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种单目测距辅助泊车方法,其特征是,包括以下步骤:

在汽车后方车身上安装鱼眼摄像头,在汽车后方地面上放置棋盘格标定布,获取汽车后方的鱼眼标定图像;

对鱼眼标定图像进行标定,确定感兴趣区域,建立坐标映射表和距离值信息映射表;

获取标定参数值,在感兴趣区域内检测停车位或障碍物的特征点;

计算特征点距离汽车后方的距离。

2.根据权利要求1所述的单目测距辅助泊车方法,其特征是,所述对鱼眼图像进行标定的步骤包括:获取汽车后方的鱼眼标定图像I0,根据摄像头标定参数将鱼眼标定图像I0进行畸变矫正,得到透视图像I1,在透视图像中标记包含棋盘格所在的矩形区域作为特征点检测的感兴趣区域R0;

在透视图像I1内检测棋盘格的内角点,根据内角点的图像坐标和世界坐标将透视图像I1进行鸟瞰变换,得到鸟瞰图像I2,并标记包含棋盘格所在的矩形区域作为特征点检测的感兴趣区域R1;

计算鸟瞰图像的感兴趣区域R1子图像中每个像素点距离汽车后方的距离值,建立鸟瞰图像中的每个像素点坐标与距离汽车后方的距离值之间的距离值信息映射表;

根据图像的重映射变换,确定鸟瞰图像中的每个像素点坐标与透视图像中的像素点坐标值之间的坐标映射表,从而得到透视图像中的每个像素点与距离汽车后方的距离值之间的距离值信息映射表。

3.根据权利要求1所述的单目测距辅助泊车方法,其特征是,所述在感兴趣区域内检测停车位或障碍物的特征点的步骤包括:获取待处理的汽车后方鱼眼图像S0;

根据摄像头参数将鱼眼图像S0进行畸变矫正,得到畸变矫正后的图像S1;

将畸变矫正后的图像S1进行鸟瞰变换,得到鸟瞰变换后的图像S2,根据预先获取的参数值确定鸟瞰图像S2的感兴趣区域子图像S3;

对鸟瞰图像感兴趣区域子图像S3进行高斯平滑处理,利用sobel算子进行边缘检测,计算每个象素点的梯度幅值和梯度角,分析梯度角量化统计直方图,判断鸟瞰图像感兴趣区域子图像S3中是否存在停车位;

如果鸟瞰图像感兴趣区域内存在停车位,则获取停车位的入口特征点;

如果鸟瞰图像感兴趣区域内不存在停车位,则获取障碍物特征点。

4.根据权利要求3所述的单目测距辅助泊车方法,其特征是,所述停车位的入口特征点获取方法为:根据像素的梯度幅值和梯度角量化结果将梯度图像进行二值化处理;

在处理后的梯度图像中,自适应地根据高、低阈值和4方向梯度角值进行跟踪,确定车位线角度初始值;

利用Hough变换定位车位线,确定停车位入口位置的两个像素点P0、P1,将这两个像素点作为要检测的特征点,根据距离值信息映射表,确定特征点P0、P1到汽车后方的实际距离值D0、D1,同时根据重映射变换确定特征点P0、P1在鱼眼图像中对应的象素点P0'、P1'。

5.根据权利要求1所述的单目测距辅助泊车方法,其特征是,所述障碍物特征点获取方法为:对畸变矫正后的图像S1进行处理,确定畸变矫正后的图像S1的的感兴趣区域子图像S4,在畸变矫正后图像的感兴趣区域子图像S4中进行障碍物检测;

距离汽车后方最近的障碍物像素点为待检测的特征点P2;根据距离值信息映射表,确定特征点P2到汽车后方的实际距离值D2,同时根据重映射变换确定特征点P2在鱼眼图像中对应的象素点P2'。

6.根据权利要求1所述的单目测距辅助泊车方法,其特征是,还包括:显示汽车后方鱼眼图像,并标注特征点和特征点距离汽车后方的距离,若停车位或者障碍物的特征点距离汽车后方的距离小于设定的阈值,则发出报警信息。

7.一种实现权利要求1-6中任一项所述的单目测距辅助泊车方法的单目测距辅助泊车系统,其特征是,包括:图像采集模块,安装在汽车后方车身上,用于实时获取汽车后方的鱼眼标定图像和待处理鱼眼图像,并上传至处理器;

处理器,用于接收和存储图像采集模块发送的图像,并对鱼眼标定图像进行标定,确定感兴趣区域,建立坐标映射表和距离值信息映射表;对待处理鱼眼图像进行检测,获取感兴趣区域内停车位或障碍物的特征点,并计算特征点距离汽车后方的距离;

显示模块,用于显示汽车后方鱼眼图像,并标注特征点和特征点距离汽车后方的距离,若停车位或者障碍物的特征点距离汽车后方的距离小于设定的阈值,则发出报警信息。

8.根据权利要求7所述的单目测距辅助泊车系统,其特征是,所述处理器包括标定模块和特征点检测模块。

9.根据权利要求7所述的单目测距辅助泊车系统,其特征是,所述标定模块被配置为:根据摄像头标定参数将鱼眼标定图像进行畸变矫正,得到透视图像I1,在透视图像中标记包含棋盘格所在的矩形区域作为特征点检测的感兴趣区域R0;

在透视图像I1内检测棋盘格的内角点,根据内角点的图像坐标和世界坐标将透视图像I1进行鸟瞰变换,得到鸟瞰图像I2,并标记包含棋盘格所在的矩形区域作为特征点检测的感兴趣区域R1;

计算鸟瞰图像的感兴趣区域R1子图像中每个像素点距离汽车后方的距离值,建立鸟瞰图像中的每个像素点坐标与距离汽车后方的距离值之间的距离值信息映射表;

根据图像的重映射变换,确定鸟瞰图像中的每个像素点坐标与透视图像中的像素点坐标值之间的坐标映射表,从而得到透视图像中的每个像素点与距离汽车后方的距离值之间的距离值信息映射表。

10.根据权利要求7所述的单目测距辅助泊车系统,其特征是,所述特征点检测模块被配置为:根据摄像头参数将待处理的鱼眼图像S0的进行畸变矫正,得到畸变矫正后的图像S1;

将畸变矫正后的图像S1进行鸟瞰变换,得到鸟瞰变换后的图像S2,根据预先获取的参数值确定鸟瞰图像S2的感兴趣区域子图像S3;

对鸟瞰图像感兴趣区域子图像S3进行高斯平滑处理,利用sobel算子进行边缘检测,计算每个象素点的梯度幅值和梯度角,分析梯度角量化统计直方图,如果曲线服从双峰分布,则说明边界的方向存在两个方向的分布,鸟瞰图像感兴趣区域内中存在停车位,获取停车位的入口特征点;否则鸟瞰图像感兴趣区域中不存在停车位,则获取障碍物特征点。