[發(fā)明專利]基于頭部位姿感知的智能駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710038433.X
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106781823B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬宏;段桂江
• 申請（專利權(quán)）人: 北京易駕佳信息科技有限公司
• 主分類號: G09B9/052
• 分類號: G09B9/052;G09B9/042;G06K9/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 楊立

1.基于頭部位姿感知的智能駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，包括車載智能訓(xùn)練子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、運行管控子系統(tǒng)以及系統(tǒng)級數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)；

所述車載智能訓(xùn)練子系統(tǒng)安裝于實際機(jī)動車之上，用于對駕駛?cè)诉M(jìn)行交互式駕駛訓(xùn)練以及采集上報駕駛?cè)擞?xùn)練過程數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)對基礎(chǔ)信息進(jìn)行管理，用于接收、存儲與處理所述車載智能訓(xùn)練子系統(tǒng)采集上報的訓(xùn)練過程數(shù)據(jù)；

所述運行管控子系統(tǒng)對車輛被操作和運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，并根據(jù)實際情況對被監(jiān)控車輛進(jìn)行系統(tǒng)自動操控或人工遠(yuǎn)程操控；

所述車載智能訓(xùn)練子系統(tǒng)通過系統(tǒng)級數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)以及運行管控子系統(tǒng)連接并實現(xiàn)雙向信息互通；

所述車載智能訓(xùn)練子系統(tǒng)包括駕駛?cè)祟^部位姿感知模塊，所述駕駛?cè)祟^部位姿感知模塊用于通過攝像頭獲取駕駛?cè)祟^部圖像，通過對駕駛?cè)祟^部識別標(biāo)簽的圖像處理解算出駕駛?cè)说念^部位姿；其中所述駕駛?cè)祟^部位姿感知模塊包括：

坐標(biāo)系建立子模塊，用于基于攝像頭位置建立攝像頭坐標(biāo)系，基于目標(biāo)物體旋轉(zhuǎn)中心建立目標(biāo)坐標(biāo)系；

坐標(biāo)位置獲取子模塊，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)置在目標(biāo)物體上的識別標(biāo)簽和目標(biāo)物體的尺寸參數(shù)分別獲得該識別標(biāo)簽在攝像頭坐標(biāo)系和目標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；

位置變化獲取子模塊，用于通過所述識別標(biāo)簽在攝像頭坐標(biāo)系和目標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置獲得目標(biāo)物體在旋轉(zhuǎn)過程中的位置變化參數(shù)；

旋轉(zhuǎn)角度獲取子模塊，用于根據(jù)所述識別標(biāo)簽在旋轉(zhuǎn)過程中的位置變化參數(shù)獲得目標(biāo)物體的角度變化參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述目標(biāo)物體的角度變化參數(shù)獲得目標(biāo)物體的旋轉(zhuǎn)角度；

所述獲得識別標(biāo)簽在攝像頭坐標(biāo)系的坐標(biāo)位置包括：

在目標(biāo)坐標(biāo)系中設(shè)定位置1、位置2和位置3，所述位置1、位置2和位置3處于同一水平面，其中位置2與目標(biāo)物體中心的連線與位置1和位置3與目標(biāo)物體中心的連線所成的夾角均為α；

識別標(biāo)簽分別處于位置1、位置2和位置3時，通過圖像識別技術(shù)分別得到識別標(biāo)簽在攝像頭坐標(biāo)系中的位置和其中，和分別為識別標(biāo)簽在攝像頭坐標(biāo)系中位置1、位置2和位置3的齊次坐標(biāo)變換；

所述獲得識別標(biāo)簽在目標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置的計算過程為：

H1r=Trans(Z,r0)R(Y,-α)=cos(-α)0sin(-α)00100-sin(-α)0cos(-α)r00001,]]>

H2r=Trans(Z,r0)R(Y,0)=10000100001r00001]]>

H3r=Trans(Z,r0)R(Y,α)=cos(α)0sin(α)00100-sin(α)0cos(α)r00001;]]>

其中，和分別為識別標(biāo)簽在目標(biāo)坐標(biāo)系中位置1、位置2和位置3的齊次坐標(biāo)變換，Z為目標(biāo)坐標(biāo)系的Z軸，r₀為目標(biāo)半徑，Trans(Z,r₀)為識別標(biāo)簽坐標(biāo)變換時沿著Z軸移動r₀，Y為目標(biāo)坐標(biāo)系的Y軸，-α為識別標(biāo)簽由位置1移動到位置2時所旋轉(zhuǎn)的角度，α為識別標(biāo)簽由位置3移動到位置2時所旋轉(zhuǎn)的角度，R(Y,-α)為識別標(biāo)簽坐標(biāo)變換時沿著Y軸旋轉(zhuǎn)-α角度，R(Y,α)為識別標(biāo)簽坐標(biāo)變換時沿著Y軸旋轉(zhuǎn)α角度；

所述通過所述識別標(biāo)簽在攝像頭坐標(biāo)系和目標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置獲得目標(biāo)物體在旋轉(zhuǎn)過程中的位置變化參數(shù)的計算過程為：

其中，為目標(biāo)物體未移動時目標(biāo)坐標(biāo)系原點在攝像頭坐標(biāo)系中的位置，為目標(biāo)物體移動后目標(biāo)坐標(biāo)系原點在攝像頭坐標(biāo)系中的位置，為識別標(biāo)簽在攝像頭坐標(biāo)系下的坐標(biāo)的齊次變換，為識別標(biāo)簽在目標(biāo)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)的齊次變換，i＝1,2,3。