[發(fā)明專利]一種基于激光散斑三維重建的行車障礙物識(shí)別方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810558478.4
• 申請(qǐng)日: 2018-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN108921027A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱勇建;陳虞;賴文杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州榮躍科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/20;G06K9/62;G06T7/521;G06T7/80;G06T9/00;G06T15/00;G06T17/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

一種基于激光散斑三維重建的行車障礙物識(shí)別方法，所述方法包括以下步驟:步驟一：激光器投射單束激光束；步驟二：?jiǎn)问す馐^DOE衍射散斑；步驟三：激光散斑標(biāo)定得標(biāo)記空間；步驟四：編碼結(jié)構(gòu)光，三角法測(cè)距；步驟五：特征提取；步驟六：SVM訓(xùn)練、分類、編碼；步驟七：計(jì)算深度信息；步驟八：建立世界坐標(biāo)系；步驟九：渲染匹配更新點(diǎn)云；步驟十：實(shí)時(shí)顯示。本發(fā)明提供了一種行車威脅物識(shí)別方法，該識(shí)別系統(tǒng)不僅能解決采集圖像和深度沖突的缺陷，而且在算法起點(diǎn)上高于二維的平面世界。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器視覺、三維測(cè)量、三位傳感領(lǐng)域等研究領(lǐng)域，特別是涉及無人駕駛，目標(biāo)物識(shí)別匹配的行車安全方法。

背景技術(shù)

目前，使用在無人駕駛上的識(shí)別裝置是使用二維的匹配識(shí)別算法，在測(cè)量深度上，使用的是外置雷達(dá)或超聲波傳感器。將雷達(dá)或超聲波傳感器裝配在無人駕駛汽車上，當(dāng)汽車在行駛過程中攝像機(jī)實(shí)時(shí)獲取前方平面圖像，超聲波或雷達(dá)返回目標(biāo)距離信息。但是，由于攝像機(jī)是通過光返回信號(hào)，而超聲波通過聲波返回信號(hào)，兩個(gè)返回的信號(hào)類型不同，所以處理完之后偶然誤差相當(dāng)大，不利于三維重建，只能知道前方有存在目標(biāo)單位但無法顯示其形貌，而且二維的平面識(shí)別匹配和三維的立體識(shí)別匹配比較，效率不高、時(shí)間還長。

通過DOE光學(xué)衍射元件衍射在空間中形成規(guī)則的散斑，其中包含了空間個(gè)點(diǎn)的深度信息，通過紅外CCD相機(jī)來捕獲形成的散斑。

通過編碼結(jié)構(gòu)光，三角測(cè)距法計(jì)算深度；方法二：通過特征提取，分類器的訓(xùn)練、分類和編碼，最終可以獲得關(guān)于空間每個(gè)點(diǎn)所形成的散斑的深度信息。

由所獲得的深度信息，通過公式來求解空間各點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

重建通過ICP迭代最近點(diǎn)算法，通過projective data association方法逐幀計(jì)算不同朝向點(diǎn)集相關(guān)度，配準(zhǔn)點(diǎn)云；已配準(zhǔn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，執(zhí)行的融合處理，采用了經(jīng)典的[Curless96]體集成方法融合這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)；光線投射渲染，采用光線投射渲染前步生成的隱式表面。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有無人駕駛中行車威脅物識(shí)別的采集缺陷、二維算法效率低時(shí)間長的不足，本發(fā)明提供了一種行車威脅物識(shí)別方法，該識(shí)別系統(tǒng)不僅能解決采集圖像和深度沖突的缺陷，而且在算法起點(diǎn)上高于二維的平面世界。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于激光散斑三維重建的行車障礙物識(shí)別方法，所述方法包括以下步驟:

步驟一：激光器投射單束激光束；

步驟二：?jiǎn)问す馐^DOE衍射散斑；

步驟三：激光散斑標(biāo)定得標(biāo)記空間；

步驟四：編碼結(jié)構(gòu)光，三角法測(cè)距；

步驟五：特征提取；

步驟六：SVM訓(xùn)練、分類、編碼；

步驟七：計(jì)算深度信息；

步驟八：建立世界坐標(biāo)系；

步驟九：渲染匹配更新點(diǎn)云；

步驟十：實(shí)時(shí)顯示。

進(jìn)一步，所述步驟一和步驟二中，激光散斑能級(jí)得到的團(tuán)能量不得超過0.4mw上限，范圍為-30°到30°(包括左右，上下)，縱深距離為0.5-3.5m，由DOE光學(xué)衍射元件形成主觀散斑光路的激光散斑場(chǎng)。

再進(jìn)一步，所述步驟三中，所標(biāo)定的相機(jī)為紅外CCD相機(jī)和彩色攝像機(jī)，標(biāo)定方法可以使用但不限以下方法：兩步法，三步法，最小二乘法等；標(biāo)記空間獲取安全空間范圍，得到標(biāo)記安全距離。