[發明專利]一種基于立式標靶的車載單目攝像頭測距測高裝置

有效

• 申請號: 201310446303.1
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103499337A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 徐國艷;高峰;丁能根;邢龍龍;黃小云
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 官漢增

1.一種基于立式標靶的車載單目攝像頭測距測高裝置，其特征在于：所述測距測高裝置，包括建立映射關系單元、檢測單元及計算單元，建立映射關系單元根據采集到的一次標靶圖像，智能檢測標靶圖像中標靶角點的坐標，通過定位參考點對各角點定位，最終得到標靶圖像縱坐標與實際成像角度之間的映射關系；檢測單元為測距測高提供圖像參數信息，所述圖像參數信息包括被測物體底端與頂端的縱向坐標值；計算單元利用標靶圖像縱坐標與實際成像角度之間的映射關系以及被測物體的圖像參數信息，計算被測物體的距離及高度。

2.根據權利要求1所述的一種基于立式標靶的車載單目攝像頭測距測高裝置，其特征在于：所述的建立映射關系單元包括安裝測量模塊、角點集檢測模塊、角點集定位模塊及分段直線擬合模塊，安裝測量模塊用于測量攝像頭安裝高度h及其與立式標靶靶面的水平距離D，采集標靶圖像，并對所述標靶圖像進行二值化處理；角點集檢測模塊是通過模板匹配法檢測角點的候選點集CC后，經過聚類、篩選操作得到初始角點集A；角點集定位模塊是通過模板匹配法檢測定位參考點后，結合初始角點集A將標靶角點補充完整得到角點集并對其各角點定位，最后運用openCV中的cvFindCornerSubPix()函數，以角點集為基準將其更新為亞像素級角點集；分段直線擬合模塊利用各角點的垂直高度、測量攝像頭安裝高度h及其與立式標靶靶面的水平距離D計算各角點的實際成像角度，結合亞像素級角點集的縱坐標，采用分段直線模型擬合相鄰映射點，得到實際成像角度與圖像縱坐標的映射關系。

3.根據權利要求1所述的一種基于立式標靶的車載單目攝像頭測距測高裝置，其特征在于：所述的計算單元包括距離計算模塊和高度計算模塊，距離計算模塊將檢測單元檢測到的被測物體底端縱向坐標值作為輸入代入建立映射關系單元得到的實際成像角度與圖像縱坐標的映射關系計算出底端對應成像角度，再將攝像頭安裝高度h與底端對應成像角度作為輸入，得到被測物體距離值L_z：

L_z＝h·tanq_z????（4）

其中，當y_z小于等于y_b2時，選擇映射關系f₁計算實際成像角度q_Z；當y_z大于等于y_b(n-1)時，選擇映射關系f_n-1計算實際成像角度q_Z；其他情況下，首先搜索到y_z所在區間，即y_bii<y_z<y_b(ii+1)，然后選擇映射關系f_ii計算實際成像角度q_Z；

高度計算模塊是在系統需要測高時，將檢測單元檢測到的被測物體頂端縱向坐標值作為輸入，代入建立映射關系單元得到的實際成像角度與圖像縱坐標的映射關系，計算出頂端對應成像角度，再將攝像頭安裝高度h、被測物體距離值及被測物體頂端對應成像角度作為輸入，得到高度值Hz：

H_z＝h-a·L_z·tan(|90°-q_d|)????（5）

其中，當q_d≥90°時a取-1，當q_d<90°時a取1。