【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车辅助驾驶，尤其涉及一种车辆透明底盘生成方法及装置。
技术介绍
1、随着汽车不断智能化、电动化、轻量化、网联化和共享化，汽车消费者对驾驶过程中安全性的需求也越来越重视。消除驾驶员视野盲区就是行驶过程中的一项重要的安全性需求。驾驶员通过肉眼仅能获取到驾驶过程中的行驶画面，无法判断车辆的底盘下方是否存在障碍物及其具体信息。透明底盘功能，可以使驾驶员直观感知轮胎的位置及路面的坑洼、石头、小动物或井盖等障碍物的具体信息，实现安全行驶。
2、透明底盘是集成在360环视系统中的一项重要功能，主要基于机器视觉实现。在当前时刻t，通过车载周身摄像头将各个摄像头拍摄到的场景转化为车身周围的俯视图(鸟瞰图)视角下的图像信息，车身底部的图像由于无法直接得到，需要对前n个时刻的俯视图(鸟瞰图)信息进行缓存，当前帧拼接时会利用到前n个时刻的俯视图(鸟瞰图)信息，通过图像拼接算法将前n个时刻的俯视图(鸟瞰图)图像帧拼接到车身底部的视野盲区位置，形成透明底盘效果。
3、透明底盘技术的难点在于计算当前帧和前n帧拼接过程中所发生的图像改变，拼接的效果直接影响到驾驶员的驾驶感受和安全判断。最经典的透明底盘拼接方案通过获取车辆行驶信号，例如车辆的当前速度、角速度、加速度以及角加速度，计算上一帧或者之前几帧的图像运动改变，在当前俯视图上的底盘视野盲区进行补全。这种方案的优点是实现简单，处理时延较小，但是由于车辆本身是一个非线性的控制运动系统，获取到的车速、角速度、加速度、角加速度等车辆行驶信号存在传动和测量误差，由这些信号计算出
技术实现思路
1、本专利技术提供一种车辆透明底盘生成方法及装置，用以解决现有技术中精度不足或算力资源占用大的缺陷，实现透明底盘生成的算力资源占用小且精度较高。
2、本专利技术提供一种车辆透明底盘生成方法，包括：
3、建立车辆三维坐标系，根据所述车辆三维坐标系对车辆传感器进行标定，得到内外参数；
4、根据所述车辆传感器的内外参数在车辆上方构建虚拟相机，根据所述虚拟相机对车辆进行俯视投影，得到俯视图；
5、获取当前时刻车辆的运动数据，根据所述运动数据得到车速最优值和前轮转角最优值；
6、根据所述车速最优值和前轮转角最优值建立车辆的运动状态方程，根据所述运动状态方程得到车辆当前时刻相对于上一时刻的旋转平移矩阵；
7、根据所述旋转平移矩阵进行上一时刻俯视图和当前时刻俯视图的拼接，得到透明底盘图像。
8、根据本专利技术提供的一种车辆透明底盘生成方法，所述车辆三维坐标系的坐标系原点建立在车辆的车牌正下方，所述车辆三维坐标系的y轴为车辆前进方向，z轴为竖直向上方向，x轴分别于y轴和z轴垂直。
9、根据本专利技术提供的一种车辆透明底盘生成方法，所述车辆传感器包括：距离传感器和摄像装置，所述俯视图中每个点p(u，v)在所述虚拟相机视角下的空间三维坐标(xp，yp，zp)表示为：
10、
11、其中，s表示坐标系的缩放系数，m表示虚拟相机的内参投影矩阵，具体表示为：
12、
13、其中，俯视图成像在地面，设zp＝0，得到：
14、
15、根据摄像装置的内参投影矩阵，得到点p的实际像素信息表示为：
16、
17、其中，mf表示摄像装置的内参投影矩阵。
18、根据本专利技术提供的一种车辆透明底盘生成方法，所述获取当前时刻车辆的运动数据，根据所述运动数据得到车速最优值和前轮转角最优值，包括：
19、获取当前时刻t车辆的运动数据，包括：车速v和前轮转角δ，时刻t+1的车速表示为：
20、v(t+1)＝v(t)+wv(t)·δt
21、其中，wv(t)表示驾驶员根据当前路况引起的随机加速度噪声，其均值为0，方差为qv，δt表示运动数据的采样间隔；
22、时刻t的车速观测值表示为：
23、zv(t)＝v(t)+vv(t)
24、其中，vv(t)表示传动和检测噪声，其均值为0，方差为rv；
25、根据状态优化算法建立状态方程表示为：
26、v(t+1)＝av(t)+γwv(t)
27、根据公式zv(t)＝v(t)+vv(t)建立观测方程表示为：
28、zv(t)＝hv(t)+vv(t)
29、根据公式v(t+1)＝v(t)+wv(t)·δt和v(t+1)＝av(t)+γwv(t)确认所述状态方程的超参数，得到：a＝1，γ＝δt；
30、根据公式zv(t)＝v(t)+vv(t)和zv(t)＝hv(t)+vv(t)确认所述观测方程的超参数，得到：h＝1；
31、根据状态优化算法设定初始误差协方差pv(0)＝a，得到先验误差协方差表示为：
32、
33、根据增益计算公式增益得到：
34、
35、由此得到车速最优值表示为：
36、vopt(t+1)＝vopt(t)+k(t+1)[zv(t+1)-vopt(t)]
37、相应的误差协方差矩阵表示为：
38、时刻t+1的前轮转角表示为：
39、δ(t+1)＝δ(t)+wδ(t)
40、其中，wδ(t)表示传动引起的噪声，其均值为0，方差为qδ，δt表示设备的采样间隔；
41、时刻t的前轮转角观测值表示为：
42、zδ(t)＝δ(t)+vδ(t)
43、其中，vδ(t)表示传动和检测噪声，其均值为0，方差为rδ。
44、根据状态优化算法设定初始误差协方差pδ(0)＝b；
45、确认状态方程和观测方程的超参数，得到：
46、a＝1，γ＝1，h＝1
47、从而得到先验误差协方差表示为：
48、
49、根据增益计算公式增益得到：
50、
51、由此得到前轮转角最优值表示为：
52、δopt(t+1)＝δopt(t)+k(t+1)[zδ(t+1)-δopt(t)]
53、相应的误差协方差矩阵表示为：
54、根据本专利技术提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车辆透明底盘生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的车辆透明底盘生成方法，其特征在于，所述车辆三维坐标系的坐标系原点建立在车辆的车牌正下方，所述车辆三维坐标系的Y轴为车辆前进方向，Z轴为竖直向上方向，X轴分别于Y轴和Z轴垂直。
3.根据权利要求2所述的车辆透明底盘生成方法，其特征在于，所述车辆传感器包括：距离传感器和摄像装置，所述俯视图中每个点P(u,v)在所述虚拟相机视角下的空间三维坐标(Xp,Yp,Zp)表示为：
4.根据权利要求1所述的车辆透明底盘生成方法，其特征在于，所述获取当前时刻车辆的运动数据，根据所述运动数据得到车速最优值和前轮转角最优值，包括：
5.根据权利要求4所述的车辆透明底盘生成方法，其特征在于，所述状态优化算法为卡尔曼滤波优化算法。
6.根据权利要求1所述的车辆透明底盘生成方法，其特征在于，所述根据所述车速最优值和前轮转角最优值建立车辆的运动状态方程，根据所述运动状态方程得到车辆当前时刻相对于上一时刻的旋转平移矩阵，包括：
7.根据权利要求6所述的车辆透明底盘生成
8.一种车辆透明底盘生成装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的车辆透明底盘生成方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的车辆透明底盘生成方法。
...【技术特征摘要】
1.一种车辆透明底盘生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的车辆透明底盘生成方法，其特征在于，所述车辆三维坐标系的坐标系原点建立在车辆的车牌正下方，所述车辆三维坐标系的y轴为车辆前进方向，z轴为竖直向上方向，x轴分别于y轴和z轴垂直。
3.根据权利要求2所述的车辆透明底盘生成方法，其特征在于，所述车辆传感器包括：距离传感器和摄像装置，所述俯视图中每个点p(u,v)在所述虚拟相机视角下的空间三维坐标(xp,yp,zp)表示为：
4.根据权利要求1所述的车辆透明底盘生成方法，其特征在于，所述获取当前时刻车辆的运动数据，根据所述运动数据得到车速最优值和前轮转角最优值，包括：
5.根据权利要求4所述的车辆透明底盘生成方法，其特征在于，所述状态优化算法为卡尔曼滤波优化算法。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：周锋，
申请(专利权)人：重庆利龙中宝智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。