[發明專利]一種基于圖像的車輛方向盤轉角檢測方法及檢測裝置

有效

• 申請號: 201210343216.9
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102878951A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 余貴珍;王云鵬;徐源泉;魯光泉;田大新
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01P13/04;B62D15/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

1.一種基于圖像的車輛方向盤轉角檢測方法，其特征在于：通過下述步驟來實現：

步驟一：對方向盤進行標識；

在車輛方向盤處于初始狀態時，在車輛方向盤背面圓周上粘貼有標記線、標記貼A與標記貼B；

所述標記線具有6條，通過6條指向車輛方向盤中心的標記線將方向盤背部圓周六等分，使方向盤背部圓周上形成6個相等弧度區間，且在車輛方向盤處于初始狀態時，一條標記線位于車輛方向盤背面正上方，作為車輛方向盤的零度線；在6個區間內均粘貼有三角形的標記貼A以及不同寬度的弧形帶狀標記貼B，每個區間內的標記貼A、標識貼B的粘貼方式相同，其中對于標記貼A來說：令標記貼A的三條邊分別為s1、s2、s3，則需保證邊s1與所在區間中的一條標記線重合；邊s2與s3的交點位于所在區間另一條標記線上且，邊s2與標記貼A所在區間中的標記貼B的切線平行；對于標記貼B來說：每個區間內的標記貼B兩端點分別位于所在區間兩端的兩條標記線上，且每個區間內的標記貼B弧度與所在區間兩端的兩條標記線夾角相等。由零度線開始順時針每個標記貼B的寬度依次為a、b、c、d、e、f；

步驟二：方向盤背部正上方處圖像的獲取；

在獲取的視頻圖像中設定一條標識線，當車輛方向盤處于初始狀態時，視頻圖像中的標識線與零度線重合；

步驟三：視頻圖像與方向盤間的對準校驗；

將方向盤右打60°、120°、180°、240°、300°、360°時，使視頻圖像中標識線與順時針的各標記線重合；

步驟四：視頻圖像處理；

將視頻圖像轉換為數字圖像，同時對數字圖像進行區域選擇，灰度變換，濾波處理；

步驟五：獲得車輛行駛中方向盤轉角；

①獲得駕駛員方向盤轉動方向及圈數；

當方向盤處于初始狀態時，方向盤轉動圈數值為0；當操作人員第一次轉動方向盤后，若數字圖像中的標識線通過零度線時，且下一時刻標識線所落在的標記貼A寬度為a時，則方向盤轉動圈數值加1；若標識線通過零度線時，且下一時刻標識線落在的標記貼A的寬度為f時，則方向盤轉動圈數值減1；直到數字圖像中下次標識線經過零度線時重復上述過程。且當圈數值小于零時，方向盤轉動方向為左，當圈數值大于零時，方向盤轉動方向為右；

②獲得t時刻標記貼B對應的方向盤轉角β；

對數字圖像中標記貼B的寬度進行識別；根據接收到的圖像中標識線所落在的標記貼B的寬度得到對應的方向盤轉角β，并進行存儲，則：

③獲得t時刻標記貼A對應的方向盤轉角α；

對數字圖像中標記貼A進行識別，得到t時刻標識線與標記貼A交點間距L的值；選取方向盤左轉右轉0度、10度、20度、30度、40度、50度、60度時數字圖像中標識線與標記貼A交點間距中與L之差絕對值最小的三個值L₁、L₂、L₃，以及各自對應的角度值α₁、α₂、α₃，由此根據：

α=(L-L2)(L-L3)(L1-L2)(L1-L3)α1+(L-L1)(L-L3)(L2-L1)(L2-L3)α2+(L-L1)(L-L2)(L3-L1)(L3-L2)α3---(2)]]>

獲得t時刻標記貼A對應的方向盤轉角α，并進行存儲；

④獲得t時刻方向盤轉角δ；

結合式（1）與式（2），以及①中方向盤轉動圈數，令其為X，得到：t時刻方向盤轉角δ為：

δ＝α+β+X·360；????????????????????（3）

步驟六：方向盤轉角顯示；

根據步驟五中得到的車輛行駛中方向盤轉角，以及方向盤轉動方向，當方向盤向左打時，方向盤轉角顯示為“左δ度”；當方向盤向右打時，方向盤轉角顯示為“右δ度”。