一种基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法及系统，该方法包括：获取多个鱼眼相机的拍摄图片；根据针对拍摄图片的畸变校正预处理，确定矫正图片；根据针对矫正图片的逆投影处理，确定统一在同一坐标系下的逆投影图像；根据针对逆投影图像的图像差分处理，确定二值化后的差分图像；根据障碍物的定位信息确定差分图像中的感兴趣区域，遍历感兴趣区域中的障碍像素点，确定障碍物到车的距离。本发明专利技术不需要利用明确的目标检测或三维重建等复杂的算法，仅提出简单的图像变换算法，实现快速的近目标障碍物检测与定位，同时保证障碍物检测的精准度，且节约了成本。且节约了成本。且节约了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及智能交通
，尤其涉及一种基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着车辆智能化技术的飞速发展，许多辅助驾驶乃至自动驾驶技术被广泛研究，特别是针对智能车的泊车辅助系统(Parking Assistance System)，车辆智能泊停也是更高级别的无人驾驶系统必不可缺的组成部分。
[0003]在车辆智能泊停系统中，均需要快速准确的检测出停车位是否存在障碍物的情况。现有车位检测障碍物的技术按照工作原理可以分为两类，第一类为基于超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等距离传感器进行三维重建方法，同时基于立体摄像机进行深度检测。在该类方法中，传感器的传感精度依赖于相邻车辆的位置，检测速度和检测精度都难以满足实用性要求，同时各种传感器的高昂的成本阻碍了其作为汽车配件商业化的应用。第二类则为基于目标检测与识别的方法，一般采用深度学习进行车位障碍物情况的检测，虽然在特定目标的识别(车、人等)上有较好的优越性，但对其他障碍物(路障、柱子等)的鲁棒性较差，且只适用于单一场景。综上，现有车位检测障碍物技术实现方法复杂，且检测速度和检测精度都难以有效地满足实时要求，因此，如何提出一种快速、准确进行近目标障碍物的方法是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，有必要提供一种基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法及系统，用以解决现有技术中障碍物检测方法复杂，且检测速度和检测精度都难以有效地满足实时要求的问题。
[0005]本专利技术提供一种基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法，包括：
[0006]获取多个鱼眼相机的拍摄图片，其中，所述多个鱼眼相机用于采集车辆行驶过程中不同方向道路的所述拍摄图片；
[0007]根据针对所述拍摄图片的畸变校正预处理，确定矫正图片；
[0008]根据所述多个鱼眼相机的联合标定外参数，将所述矫正图片的逆投影图像确定统一在同一坐标系下；
[0009]根据针对统一在同一坐标系下的逆投影图像的图像差分处理，确定二值化后的差分图像，其中，像素为1表示障碍像素点，像素为0表示地面点；
[0010]根据障碍物的定位信息确定所述差分图像中的感兴趣区域，遍历所述感兴趣区域中的所述障碍像素点，确定障碍物到车的距离。
[0011]进一步地，所述拍摄图片包括第一方向图片和第二方向图片，其中，前视鱼眼相机或后视鱼眼相机用于拍摄所述第一方向图片，左视鱼眼相机或右视鱼眼相机用于拍摄所述第二方向图片。
[0012]进一步地，所述矫正图片包括第一矫正图片和第二矫正图片，所述根据针对所述拍摄图片的畸变校正预处理，确定矫正图片包括：
[0013]根据所述多个鱼眼相机的单独标定内参数，通过鱼眼相机成像模型和畸变校正原理，分别对所述第一方向图片和第二方向图片进行校正，其中，所述内参数通过对所述多个鱼眼相机进行单独标定而确定，所述单独标定内参数通过对所述多个鱼眼相机进行单独标定而确定；
[0014]对校正后的第一方向图片进行灰度化处理，确定对应的所述第一矫正图片；
[0015]对校正后的第二方向图片进行灰度化处理，确定对应的所述第二矫正图片。
[0016]进一步地，所述联合标定外参数包括所述第一矫正图片和所述第二矫正图片对应鱼眼相机之间的R、T矩阵，所述根据所述多个鱼眼相机的联合标定外参数，将所述矫正图片的逆投影图像确定统一在同一坐标系下包括：
[0017]根据所述多个鱼眼相机的单独标定外参数，分别对所述第一矫正图片和所述第二矫正图片进行逆映射；
[0018]根据所述第一矫正图片和所述第二矫正图片对应的鱼眼相机之间的的R、T矩阵，通过坐标系转换，确定统一在同一坐标系下的对应的第一逆投影图像和第二逆投影图像。
[0019]进一步地，所述根据针对统一在同一坐标系下的逆投影图像的图像差分处理，确定二值化后的差分图像包括：
[0020]根据所述第一逆投影图像和所述第二逆投影图像的差分结果，确定对应的视差图；
[0021]根据预设的二值化阈值，对所述对应的视差图进行二值化处理，确定二值化后的所述差分图像。
[0022]进一步地，在所述根据针对统一在同一坐标系下的逆投影图像的图像差分处理，确定二值化后的差分图像的步骤之后，还包括：
[0023]根据所述第一矫正图片和所述第二矫正图片对应的鱼眼相机之间的基线长度，确定膨胀腐蚀核函数；
[0024]通过所述膨胀腐蚀核函数，对所述差分图像进行先腐蚀后膨胀的形态学滤波。
[0025]进一步地，所述根据障碍物的定位信息确定所述差分图像中的感兴趣区域，遍历所述感兴趣区域中的所述障碍像素点，确定障碍物到车的距离包括：
[0026]根据所述障碍物的定位信息，确定所述差分图像中的感兴趣区域；
[0027]遍历所述感兴趣区域中的障碍像素点，确定与相机中点最近的第一障碍像素点；
[0028]根据第一距离和第二距离之和，确定所述障碍物到车的距离，其中，所述第一距离为逆投影开始点与所述第一障碍像素点之间的距离，所述第二距离为所述逆投影开始点到车之间的距离。
[0029]进一步地，该方法还包括：
[0030]统计所述感兴趣区域中的障碍像素点，并确定对应在所述感兴趣区域中的占比；
[0031]根据所述占比和预设的比率阈值的比较结果，判断所述第一方向图片和所述第二方向图片对应检测的车辆盲区是否有障碍物，其中，所述车辆盲区为所述第一方向图片对应的相机和所述第二方向图片对应的相机之间的视野公共区域。
[0032]本专利技术还提供一种基于车载环视逆投影的近目标快速检测系统，包括基于车载环
视逆投影的近目标快速检测装置、多个鱼眼相机、稳压直流电源、图像数据传输线、电源线，其中，所述基于车载环视逆投影的近目标快速检测装置包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上所述的基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法，所述多个鱼眼相机用于采集车辆行驶过程中不同方向道路的拍摄图片，所述图像数据传输线用于将所述拍摄图片传输至所述基于车载环视逆投影的近目标快速检测装置，所述稳压直流电源与所述电源线用于提供电源。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：通过预处理对拍摄图片畸变校正预处理，以保证图像处理的准确性；进而通过联合标定外参数，有效将多种矫正图片的逆投影图像统一在同一坐标系下，确定其实际位置坐标；在通过差分处理，得到障碍物大致位置和形状，进一步通过二值化处理，获得更加精确稳定的障碍物轮廓信息；最后，结合障碍物的定位信息进行遍历，实现对盲区中障碍物的精确定位。综上，本专利技术不需要利用明确的目标检测或三维重建等复杂的算法，仅提出简单的图像变换算法，实现快速的近目标障碍物检测与定位，同时保证障碍物检测的精准度，且节约了成本。
附图说明
[0034]图1为本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法，其特征在于，包括：获取多个鱼眼相机的拍摄图片，其中，所述多个鱼眼相机用于采集车辆行驶过程中不同方向道路的所述拍摄图片；根据针对所述拍摄图片的畸变校正预处理，确定矫正图片；根据所述多个鱼眼相机的联合标定外参数，将所述矫正图片的逆投影图像确定统一在同一坐标系下；根据针对统一在同一坐标系下的逆投影图像的图像差分处理，确定二值化后的差分图像，其中，像素为1表示障碍像素点，像素为0表示地面点；根据障碍物的定位信息确定所述差分图像中的感兴趣区域，遍历所述感兴趣区域中的所述障碍像素点，确定障碍物到车的距离。2.根据权利要求1所述的基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法，其特征在于，所述拍摄图片包括第一方向图片和第二方向图片，其中，前视鱼眼相机或后视鱼眼相机用于拍摄所述第一方向图片，左视鱼眼相机或右视鱼眼相机用于拍摄所述第二方向图片。3.根据权利要求2所述的基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法，其特征在于，所述矫正图片包括第一矫正图片和第二矫正图片，所述根据针对所述拍摄图片的畸变校正预处理，确定矫正图片包括：根据所述多个鱼眼相机的单独标定内参数，通过鱼眼相机成像模型和畸变校正原理，分别对所述第一方向图片和所述第二方向图片进行校正，其中，所述单独标定内参数通过对所述多个鱼眼相机进行单独标定而确定；对校正后的第一方向图片进行灰度化处理，确定对应的所述第一矫正图片；对校正后的第二方向图片进行灰度化处理，确定对应的所述第二矫正图片。4.根据权利要求3所述的基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法，其特征在于，所述联合标定外参数包括所述第一矫正图片和所述第二矫正图片对应鱼眼相机之间的R、T矩阵，所述根据所述多个鱼眼相机的联合标定外参数，将所述矫正图片的逆投影图像确定统一在同一坐标系下包括：根据所述多个鱼眼相机的单独标定外参数，分别对所述第一矫正图片和所述第二矫正图片进行逆映射；根据所述第一矫正图片和所述第二矫正图片对应的鱼眼相机之间的R、T矩阵，通过坐标系转换，确定统一在同一坐标系下的对应的第一逆投影图像和第二逆投影图像。5.根据权利要求4所述的基于车载环视逆投影的近目标快速检测方法，其特征在于，所述根据针对统一在同一坐标系下的逆投影图像的图像差分处理，确定二值化后的差...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡钊政，伍锦祥，肖汉彪，彭超，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：