[發明專利]一種利用光標定的無人駕駛車障礙物視覺檢測方法與裝置

在審

• 申請號: 201710794684.0
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN109460691A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 丁倩云;黃駿;黃佳敏;楊小棟;毛小飛
• 申請（專利權）人: 深圳市海梁科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01S17/93;G01V8/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明為一種利用光標定的無人駕駛車障礙物視覺檢測方法與裝置，設計一種基于電鰻魚放電原理的無人駕駛車輛檢測障礙物的方法與裝置，該方法仿照電鰻魚感知周圍環境的本領：通過分析自身產生的從遠紅外到深紫外的寬頻譜白光光線狀態是否被環境發生改變發現天敵和獵物。本發明分別在無人駕駛車副駕駛位玻璃窗上外方的水平和垂直方向安裝激光排筆，分別檢測地面上的障礙物和懸浮障礙物;同時在無人駕駛車駕駛位前方的窗玻璃下外方，按照傾斜視線與激光排筆發出光線的固定夾角安裝高清同步攝像頭，觀察5米左右的區域是否有障礙物或懸浮空物體,一旦檢測到有障礙物，直接剎車。本發明極大的提高障礙物的檢測速度以及后續的識別學習能力，同時免去了昂貴的激光測距器件，大大的降低了工程設施的成本。

技術領域

本發明是利用低成本脈沖激光裝置和高清攝像頭組成的同步電魚眼設備進行無人駕駛車任意形狀障礙物檢測的方法。屬于汽車無人駕駛領域。

背景技術

由于行車環境的復雜性，對無人駕駛車各方面的技術都非常嚴格，尤其是無人駕駛中障礙物的檢測一直是研究的難點。障礙物形狀的多樣性，以及天氣與光照環境的復雜多變性，例如：霧霾天氣，雨雪天氣，強光車燈，陽光反射都會很大程度影響無人駕駛車的檢測能力，甚至無法檢測障礙物，造成嚴重的后果。

近年來無人駕駛車已經成為高校、企業研究的熱點，其中障礙物的檢測是至關重要的一部分，雖然采取的方法很多，但是在不同環境下，對不同障礙物的檢測還是存在弊端，比如：在障礙物與地面顏色相接近的時候，可能就無法檢測出障礙物；在霧霾天氣時，對任意形狀的障礙物進行檢測的技術也尚未成熟。而本發明能夠為無人駕駛提供一套較完整的、可靠的主動式四維時空視覺障礙物檢測的方法與裝置，對于無人駕駛車提高效率和安全性至關重要，該發明功能迎合了國家相關政策要求以及公共交通汽車領域的發展需要，就目前公共交通汽車業的發展狀況來看，該發明市場前景非常廣闊，掃地車，環衛車，快遞車都會相繼跟進。

本發明系統是仿照電鰻魚感知周圍環境的本領，設計的一種基于電鰻魚同步放電原理進行障礙物檢測的方法。同時，能在不同的天氣環境下，采取不同的光波長脈沖激光線以使攝像頭更好的同步檢測所發出的光線是否由于障礙物引起錯位或消失。按照光能量的強弱分布以及自然環境中動物的發展規律，比如：貓頭鷹、狼等動物在黑夜的時候眼睛是發綠光，主要分為在夜晚行車時，采取綠光光源；考慮到白天陽光太強，采集到的圖像會過度曝光，經過測試，通過分析索尼4K攝像頭采集到的行車視頻，采用綠光光源為主，紅外光為輔的形式檢檢測障礙物，也能在霧霾天氣穿透力更強，不會由于空氣中的粉塵顆粒引起光線的折射，導致回波位置的模糊，從而便于進一步采取相應的剎車措施。相比較目前無人駕駛車中利用64線機械運動掃描檢測障礙物的位置相比，本發明采用的無動件24*3=72線電魚眼檢測障礙的速度達到1/25秒以上，而且不會隨時間磨損。汽車的寬度一般在2400毫米，每條線可以覆蓋33毫米，小于兒童的小腿粗細，確保檢測無誤。

本專利的突破及產品產業應用，提供了一種高效、快速的無人駕駛車全天候障礙物檢測方法，大大提高了檢測速度，有效減少行車過程中光污染嚴重環境下的意外事故的發生，促進無人駕駛車研究的健康發展。

發明內容

本發明是一種仿照電鰻魚感知周圍環境的本領設計的無人駕駛車時空同步障礙物檢測方法與裝置（如圖1），涉及到激光排筆的選擇、高清攝像頭的選擇、圖像處理技術等，裝置主要是由激光排筆與高清攝像頭組成，使其具備如下功能。

1、裝置角度調整：本發明最重要的就是激光排筆與高清攝像頭的角度調整。首先，選擇攝像頭動態范圍與波長范圍較大的規格，以確保能看到更多的信息；其次，分別調整激光排筆和高清攝像頭與無人駕駛車的夾角位置α、β，確保攝像頭看見的綠光光線在無障礙物情況下是一條水平的直線，或者任意預先確定的警示行人的形狀。