[發明專利]一種圖像測距方法、系統、存儲介質和車載視覺感知設備

在審

• 申請號: 201710652300.1
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107688174A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 吳子章;王凡;唐銳
• 申請（專利權）人: 北京縱目安馳智能科技有限公司
• 主分類號: G01S11/12
• 分類號: G01S11/12
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙)31219
• 代理人: 徐秋平

技術領域

本發明涉及計算機視覺感知技術，特別是涉及一種圖像測距方法、系統、存儲介質和車載視覺感知設備。

背景技術

隨著公路交通特別是高速公路系統的發展，交通事故率也呈現上升趨勢，交通安全越來越成為人們關注的焦點。因此，研究車輛安全輔助駕駛技術，為車輛提供安全輔助駕駛功能，從而為減少因駕駛者主觀因素造成的交通事故提供智能技術服務。計算機視覺感知技術因其提供的信息量大、穩定性好等因素，逐漸成為車輛安全輔助駕駛技術的研究重點。隨著計算機視覺感知技術的不斷發展，將計算機視覺感知技術應用到智能車輛和/或無人駕駛車輛的車載視覺感知設備中，如此大大提高了汽車的駕駛安全。

目前，在智能車輛和/或無人駕駛車輛，車載視覺感知設備均是通過環視系統、前視攝像頭以及車載終端而實現的。其中，環視系統用于觀察車身周圍的環境情況；前視攝像頭安裝在車前方的車載攝像頭，通過前視攝像頭可以直觀地看到汽車行駛前方的障礙物，并通過車載終端利用前視攝像頭所拍攝的圖片可以計算出與前方障礙物的距離。

但是，單純的依靠一個前視攝像頭和車載終端進行前方障礙物的測距，往往難以達到理想的精度。而環視攝像頭由于其最初設計的想法是追求比較大的視場，因此能夠感知的目標距離比較近，不足以應對智能車輛和/或無人駕駛車輛的精確視覺測距任務。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種圖像測距方法、系統、存儲介質和車載視覺感知設備，用于解決現有技術中車載視覺設備的前視攝像頭的測距精度不高的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種圖像測距方法，應用于汽車的車載視覺感知設備，所述車載視覺感知設備包括前視攝像頭和環視攝像頭，且所述前視攝像頭與所述環視攝像頭設置于所述汽車的不同位置；所述圖像測距方法包括：通過所述前視攝像頭和所述環視攝像頭分別采集所述汽車的前方目標的圖像；時鐘同步所述前視攝像頭和所述環視攝像頭采集的所述圖像；分別提取所述前視攝像頭和所述環視攝像頭采集的所述圖像的圖像特征點，并進行匹配；計算匹配的所述圖像特征點、所述前視攝像頭的光心以及所述環視攝像頭的光心在世界坐標系中的坐標，構建三角形；利用三角測距法，通過所述前視攝像頭和所述環視攝像頭的光心間的實際距離計算所述汽車的車身與匹配的所述圖像特征點的距離。

于本發明的一實施例中，所述前視攝像頭采用前視單目攝像頭；所述環視攝像頭采用魚眼攝像頭。

于本發明的一實施例中，所述計算匹配的所述圖像特征點、所述前視攝像頭的光心以及所述環視攝像頭的光心的世界坐標系中的坐標，構建三角形的步驟包括：獲取匹配的所述圖像特征點在前視攝像頭坐標系中的坐標和在環視攝像頭坐標系中的坐標，利用坐標轉換計算匹配的所述圖像特征點在所述世界坐標系中的坐標；利用坐標轉換計算所述前視攝像頭的光心坐標和所述環視攝像頭的光心坐標在所述世界坐標中的坐標；在所述世界坐標系中，以匹配的所述圖像特征點、所述前視攝像頭的光心和所述環視攝像頭的光心作為所述三角形的三個頂點，構建所述三角形。

于本發明的一實施例中，所述利用三角測距法，通過所述前視攝像頭和所述環視攝像頭的光心間的實際距離計算所述汽車的車身與匹配的所述圖像特征點的距離的步驟包括：計算所述前視攝像頭和所述環視攝像頭的光心間的實際距離；利用所述前視攝像頭和所述環視攝像頭的光心間的實際距離校準所述三角形的邊長；依據校準的所述三角形計算所述汽車的車身與匹配的所述圖像特征點的距離。

于本發明的一實施例中，所述前視攝像頭和所述環視攝像頭的光心間的實際距離是通過預先測定的所述前視攝像頭和所述環視攝像頭的位姿獲得的。

本發明還公開了一種圖像測距系統，應用于汽車的車載視覺感知設備，所述車載視覺感知設備包括前視攝像頭和環視攝像頭，且所述前視攝像頭與所述環視攝像頭設置于所述汽車的不同位置；所述圖像測距系統包括：采集模塊，用于通過所述前視攝像頭和所述環視攝像頭分別采集所述汽車的前方目標的圖像；同步模塊，用于將所述前視攝像頭和所述環視攝像頭采集的所述圖像進行時鐘同步；提取匹配模塊，用于對所述前視攝像頭和所述環視攝像頭采集的所述圖像進行圖像特征點的提取和匹配；坐標計算模塊，用于計算匹配的所述圖像特征點、所述前視攝像頭的光心以及所述環視攝像頭的光心在世界坐標系中的坐標，構建三角形；距離計算模塊，用于利用三角測距法，通過所述前視攝像頭和所述環視攝像頭的光心間的實際距離計算所述汽車的車身與匹配的所述圖像特征點的距離。

于本發明的一實施例中，所述前視攝像頭采用前視單目攝像頭；所述環視攝像頭采用魚眼攝像頭。