[發(fā)明專利]一種汽車前擋玻璃的駕駛視野要求區(qū)域計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810195335.1
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108376412B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 張小龍;程琳;劉鵬飛;王恒;陳發(fā)發(fā);潘康;錢鵬
• 申請（專利權）人: 安徽農業(yè)大學
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/80
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種汽車前擋玻璃的駕駛視野要求區(qū)域計算方法，其特征是按如下步驟進行：

步驟1、在汽車前擋玻璃的中心區(qū)域上設置一黑白棋盤格，并利用攝像機采集帶有所述黑白棋盤格的前擋玻璃原圖L；

步驟2、利用式(1)得到標定系數(shù)k：

式(1)中，X₁表示黑白棋盤格相鄰兩個中心點之間的實際距離，X₂表示所述前擋玻璃原圖L中，所述黑白棋盤格兩角點之間的像素距離；

步驟3、以汽車的質心為原點O，以車輛前方為X軸，以駕駛員的左側為Y軸，以通過汽車質心指向上方為Z軸，建立車輛坐標系O-XYZ；計算駕駛視野要求區(qū)域中A區(qū)域、A’區(qū)域、B區(qū)域的實際三維坐標值：

步驟3.1、計算A區(qū)域的實際三維坐標：

步驟3.1.1、令V點表示駕駛員眼睛位置的點，并用V₁點和V₂點表示V點的不同位置；

記通過V₁點和V₂點且在X軸的左側與X軸成13°角所形成的鉛垂平面記為第一平面，且與所述汽車前擋玻璃所在的面形成的交線，記為A₁A₂，交點分別記為A₁點和A₂點；

記通過V₁點，與X軸成3°仰角且與Y軸平行的平面記為第二平面；

記通過V₂點，與X軸成1°俯角且與Y軸平行的平面記為第三平面；

記通過V₁點和V₂點且在X軸的右側與X軸成20°角所形成的鉛垂平面記為第四平面，且與所述汽車前擋玻璃所在的面形成的交線，記為A₃A₄，交點分別記為A₃點和A₄點；

以所述交點A₁點、A₂點、A₃點和A₄點所形成的區(qū)域記為A區(qū)域；

步驟3.1.2、記所述第一平面和第二平面的交線為交線U₁₂，利用式(2)、式(3)、式(4)計算所述交線U₁₂在三個軸上的分向量和并且組成向量

步驟3.1.3、記所述第一平面和第三平面的交線為交線U₁₃，利用式(5)、式(6)、式(7)計算所述交線U₁₃在三個軸上的分向量和并且組成向量

步驟3.1.4、記所述第二平面和第四平面的交線為交線U₂₄，利用式(8)、式(9)、式(10)計算所述交線U₂₄在三個軸上的分向量和并且組成向量

步驟3.1.5、記所述第三平面和第四平面的交線為交線U₃₄，利用式(11)、式(12)、式(13)計算所述交線U₃₄在三個軸上的分向量和并且組成向量

步驟3.2、以汽車縱向中心平面為基準面，與A區(qū)域相對稱的區(qū)域記為A’區(qū)域，并計算A’區(qū)域的三維坐標；

步驟3.3、計算B區(qū)域實際三維坐標值：

步驟3.3.1、記通過V₁點與X軸成7°仰角且與Y軸平行的平面記為第五平面，且與所述汽車前擋玻璃所在的面形成的交線，記為B₁B₂，交點分別記為B₁點和B₂點；

記通過V₂點與X軸成5°俯角且與Y軸平行的平面記為第六平面，且與所述汽車前擋玻璃所在的面形成的交線，記為B₃B₄，交點分別記為B₃點和B₄點；

記通過V₁點和V₂點且在X軸的左側與X軸成17°角所形成的鉛垂平面為第七平面；

記以汽車縱向中心平面為基準面，與所述第七平面對稱的平面為第八平面；

以所述交點B₁點、B₂點、B₃點和B₄點所形成的區(qū)域記為B區(qū)域；

步驟3.3.2、記所述第五平面和第七平面的交線為交線U₅₇，利用式(14)、式(15)、式(16)計算所述交線U₅₇在三個軸上的分向量和并且組成向量

步驟3.3.3、記所述第六平面和第七平面的交線為交線U₆₇，利用式(17)、式(18)、式(19)計算所述交線U₆₇在三個軸上的分向量和并且組成向量

步驟3.3.4、所述第七平面與所述第八平面關于汽車縱向中心平面對稱，計算交線U₅₇和交線U₆₇可以計算得到B區(qū)域的三維坐標；

步驟3.4、記車窗玻璃線邊緣的中心點為O₁點、乘坐基準點為R點、前擋玻璃的傾斜角為α；

步驟3.5、利用式(21)、式(22)、式(23)計算O₁點在三個軸上的坐標值O₁(x)、O₁(y)和O₁(z)：

O₁(x)＝Rx-X₄ (21)

O₁(y)＝0 (22)

O₁(z)＝Rz+Z₄ (23)

式(21)中，X₄表示R點至O₁點在X軸上的距離，式(23)中，Z₄表示R點至O₁點在Z軸上的距離；

步驟3.6、利用式(24)、式(25)、式(26)計算通過O₁點且在前擋玻璃所在面上形成的法向量分別在三個軸上的分向量

步驟3.7、根據(jù)V₁點、V₂點、向量向量向量向量O₁點和法向量得到所述A區(qū)域的交點A₁點、A₂點、A₃點和A₄點的三維坐標；

步驟3.8、同理計算A’區(qū)域四個交點的三維坐標；

步驟3.7、根據(jù)V₁點、V₂點、向量向量O₁點和法向量得到所述B區(qū)域的四個交點的三維坐標；

步驟4、以所述前擋玻璃原圖L的任意一頂點作為原點P，以與所述原點P相鄰的兩條邊分別作為M軸和N軸，建立圖像坐標系P-MN；計算A區(qū)域、A’區(qū)域、B區(qū)域在所述前擋玻璃原圖L上的二維坐標值：

步驟4.1、根據(jù)所述標定系數(shù)k以及A區(qū)域的交點A₁點、A₂點、A₃點和A₄點的三維坐標，得到A區(qū)域在所述前擋玻璃原圖L上的二維坐標值；

步驟4.2、同理得到A’區(qū)域和B區(qū)域在所述前擋玻璃原圖L上的二維坐標值。