[發(fā)明專利]一種以立體視覺檢測障礙物的裝置與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610044925.5
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105698763A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉名揚;韓霄松;龍云;鄭凡;張冠宇
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C3/00
• 代理公司: 北京高航知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)一種以立體視覺檢測障礙物的裝置與方法，特別是一種以立體視覺以 立體視覺檢測障礙物的裝置與方法。

背景技術(shù)

科技日益進(jìn)步，汽車工業(yè)隨著科技的發(fā)展，也逐漸成為擁有智能的交通工具。汽車 配備多種智能型裝置，例如：障礙物檢測裝置、距離檢測裝置等。由這些裝置在某些特定狀 態(tài)，例如：距離障礙物過近或偏離車道等，會適時發(fā)出警訊用以提示駕駛者注意。如此，當(dāng) 汽車配備智能型裝置，將可大幅將低車禍的傷亡與發(fā)生率。所以，越來越多車廠專注在智能 型運輸系統(tǒng)(IntelligentTransportationSystem，ITS)的研發(fā)，并將其列為新車的搭載裝置。

一般傳統(tǒng)障礙物檢測裝置包括多種形式，例如：雷達(dá)式、單支鏡頭攝影機(jī)、紅外線 或紅外線熱影像等。由在雷達(dá)式、紅外線或紅外線熱影像等方式其設(shè)備較為昂貴，所需的成 本花費較高。而近年來我國對在圖像處理的技術(shù)研究日益進(jìn)步，因此采用攝影機(jī)采集影像， 再輔以后續(xù)的圖像處理，而達(dá)到檢測障礙物，不僅符合技術(shù)上的要求也達(dá)到降低成本的考慮。

然而，目前單鏡頭影像檢測系統(tǒng)發(fā)展到今，仍具有缺點有待改良，那便是無法突破 遇到震動或角度變化，所造成的距離估測錯誤。例如；一般單鏡頭影像檢測系統(tǒng)僅能應(yīng)用在 平坦路面，對在顛簸路段或者山區(qū)路段都會因為震動與角度變化的關(guān)是造成嚴(yán)重的判斷錯誤。

因此，為了改善單鏡頭所產(chǎn)生的缺點，市面上提出了雙鏡頭影像檢測系統(tǒng)。然而， 雙鏡頭影像檢測系統(tǒng)固然可以讓采集的影像更為立體化，而改善單鏡頭系統(tǒng)的不足的處，但 新的問題也隨的產(chǎn)生。雙鏡頭影像檢測系統(tǒng)，其圖像處理時間是原本單鏡頭的兩倍，因此計 算上所需花費的時間同樣也為早鏡頭的兩倍。如此，當(dāng)汽車實際在道路上行駛，由在雙鏡頭 實時(realtime)采集的影像數(shù)據(jù)量較大，所以無法實時計算出前方障礙物(人、車、電線桿等) 的相關(guān)信息(距離、形狀等)，進(jìn)而實時提供駕駛者適當(dāng)?shù)木崱Ｔ僬撸稍讵毩⒊上竦亩嘟M 鏡頭，無法保證其曝光點皆位在同時間，故往往需在鏡頭組間增加特別的硬件，例如影像采 集處理卡等，用以將其曝光點設(shè)計為同步，或直接采用同步鏡頭組。其中，同步系統(tǒng)的解決 方法是采用左影像到右影像同水平區(qū)間進(jìn)行線段檢測，為線對線檢測(linetoline)。然而，一 般廉價的相機(jī)無法達(dá)到同步采集影像，所以左、右兩攝影機(jī)所采集的左、右影像中，即使為 同水線段也會有高低不同的成像。但采用同步鏡頭或多增加的硬件，其費用往往比一般相機(jī) 昂貴許多，而造成整體成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種以立體視覺以立體視覺檢測障礙物的裝置與方法。采用復(fù)數(shù)個攝影 機(jī)采集影像，而產(chǎn)生立體視覺，有效解決只利用單攝影機(jī)采集影像所產(chǎn)生的缺點。加上圖像 處理模塊或算法的改良，可大幅降低影像處理所需花費的計算時間，而達(dá)到障礙物的實時檢 測。再者，即使復(fù)數(shù)個攝影機(jī)的間所采集的影像為異步，但由本發(fā)明所提出的裝置與方法， 即可達(dá)成解決原本傳統(tǒng)上異步影像檢測所產(chǎn)生的問題，而達(dá)到近似在同步系統(tǒng)的效果，因此 本發(fā)明可采用一般廉價的攝影機(jī)，進(jìn)而大幅節(jié)省成本的支出。

本發(fā)明提出一種以立體視覺檢測障礙物的裝置包括：影像采集模塊具有復(fù)數(shù)個攝影 機(jī)，用以采集復(fù)數(shù)個原始影像。圖像處理模塊邊緣檢測原始影像，產(chǎn)生復(fù)數(shù)個邊緣對象與對 應(yīng)在每一個邊緣對象的對象信息。對象檢測模塊依據(jù)對象信息，配合復(fù)數(shù)個攝影機(jī)中兩支攝 影機(jī)的焦距與水平間距，產(chǎn)生對應(yīng)在每一個邊緣對象的對象相對距離。群組模塊比較對象相 對距離與門坎距離，群組物件相對距離小在門坎距離的邊緣對象為障礙物，并取得對應(yīng)在障 礙物的障礙物相對距離。

本發(fā)明也提出一種以立體視覺檢測障礙物的方法，包括下列步驟。由復(fù)數(shù)個攝影機(jī)， 采集復(fù)數(shù)個原始影像。邊緣檢測原始影像，產(chǎn)生復(fù)數(shù)個邊緣對象與對應(yīng)在每一個邊緣對象的 對象信息。依據(jù)對象信息，配合復(fù)數(shù)個攝影機(jī)中兩支攝影機(jī)的焦距與水平間距，產(chǎn)生對應(yīng)在 每一個邊緣對象的對象相對距離。比較對象相對距離與門坎距離。群組對象相對距離小在門 檻距離的邊緣對象為障礙物，并取得對應(yīng)障礙物的障礙物相對距離。

有關(guān)本發(fā)明的較佳實施例及其功效，配合圖式說明如后。

附圖說明

圖1：本發(fā)明以立體視覺檢測障礙物的裝置的方塊圖。

圖2：本發(fā)明以立體視覺檢測障礙物的裝置的細(xì)部方塊圖。

圖3A：單攝影機(jī)距離量測的示意圖。

圖3B：立體視覺距離量測的示意圖。