[發明專利]一種基于機器視覺的高速公路視距檢測方法

有效

• 申請號: 201811599120.2
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109559356B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 張韡;白琛琛;王暢;劉偉英;娜仁圖雅
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/11;G06T7/60
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種基于機器視覺的高速公路視距檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：對待使用的攝像機進行內外參數的標定，從而得到三維世界坐標系與二維圖像坐標系之間的轉換關系；

S2：將標定好的攝像機裝載在檢測車輛的前部，采集車輛在道路上某一點時前方的圖像信息，所述前方圖像信息為RGB彩色圖像；

S3：對所述圖像信息進行圖像處理，得到所述圖像信息中的道路兩側的護欄信息，并采用圖像二值化分割方法提取護欄曲線，獲得護欄的二維圖像坐標系；

S4：基于視距實值的左右護欄長度動態權重分配，具體為：

記S3中護欄的二維圖像坐標系中的護欄長度分別為l_左和l_右，并根據S1中的三維世界坐標系與二維圖像坐標系之間的轉換關系，獲得護欄的三維世界坐標系，記三維世界坐標系中的護欄長度分別為L_左和L_右，并記△L＝|L_左-L_右|；

根據人工測量的道路視距實值L，賦予L_左和L_右相應的權重W_左和W_右，使得：L＝L_左W_左+L_右W_右，且W_左+W_右＝1；

通過若干次實測試驗，得到一系列對應于△L(△L₁，△L₂，…，△L_N)的權重集W_左(W_左1，W_左2，…，W_左N)和W_右(W_右1，W_右2，…，W_右N)；其中，N為試驗次數；

S5：利用攝像機測量實際視距L_測，根據S4得到護欄長度L_左、L_右以及△L，根據S4中的N次試驗結果，找出最接近△L的△L_N以及W_左N和W_右N，即可得實際視距L_測＝L_左W_左N+L_右W_右N。

2.根據權利要求1所述的基于機器視覺的高速公路視距檢測方法，其特征在于，S1中，攝像機的外參數包含攝像機離地高度、攝像機俯仰角。

3.根據權利要求2所述的基于機器視覺的高速公路視距檢測方法，其特征在于，S1中，對攝像機的外參數進行標定，具體為：調整攝像機離地高度，使其與駕駛員眼球離路面的高度一致；調整攝像機俯仰角至5-15°。

4.根據權利要求1所述的基于機器視覺的高速公路視距檢測方法，其特征在于，S1中，所述三維世界坐標系與二維圖像坐標系之間的轉換關系為：

z＝c；

其中，H為攝像機離地高度，f為攝像機焦距，α為攝像機俯仰角，f_y為攝像機內參數標定時攝像機焦距f在y軸上的轉換系數，c為常數；(u₀,v₀)為二維圖像坐標系的原點坐標，(u,v)為二維圖像坐標系下的某點坐標，(x,y,z)為三維世界坐標系下對應的坐標點。

5.根據權利要求1所述的基于機器視覺的高速公路視距檢測方法，其特征在于，S3中，所述圖像處理包含對所述圖像信息進行灰度變換，得到所述圖像信息的灰度圖像。

6.根據權利要求1所述的基于機器視覺的高速公路視距檢測方法，其特征在于，S4中，L_左和L_右按照以下公式進行計算：

其中，i＝2,3,4,…,n，n為正整數。