[發明專利]基于霍夫變換的停車線距離檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201910154827.0
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109948470B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 蘇曉聰;楊穎
• 申請（專利權）人: 武漢光庭科技有限公司
• 主分類號: G06V20/58
• 分類號: G06V20/58;G06V10/22;G06V10/48;G06V10/44
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

本發明所述一種基于霍夫變換的停車線距離檢測方法及系統，其無需依靠GPS信號或GPS信息的定位，只需要在要停車的位置在地面畫一條等寬的白色橫線，利用相機檢測離地面白色橫線，采用圖像像素與距離遍歷的方式擬合成一個距離多項式，計算出所標記橫線中間距離當前車輛參考點的垂直距離，并以一定幀率將該線離車輛的垂直距離發送給控制系統，為該系統在倒車最后停車時提供一個較為精準的停車位置點，從而達到精準倒車的目的；其計算簡單，但計算結果精確，既達到了與控制系統聯調實現±10cm的停車精度，又避免了通過復雜的步驟計算相機姿態從而獲得距離。

技術領域

本發明涉及基于霍夫變換的停車線距離檢測方法及系統，涉及圖像識別和機器視覺的交叉技術領域。

背景技術

在智能駕駛領域，車輛前向行駛是常見考慮場景，向后行駛在近年來研究越來越熱門。針對普通乘用車，商用車的自動倒車研究如火如荼，像奧迪、大眾、奔馳、特斯拉、蔚來汽車等傳統車企或互聯網企業紛紛推出了自己的自動倒車產品。

自動倒車需提前獲取倒車的軌跡以及相應的停車位置，對車輛方向盤的角度、油門開度及檔位進行實時控制，使得車輛沿著倒車軌跡按期望的速度行駛，并在指定位置停止，自動倒車最后停車標準普遍為車輛最終停止時，車前輪中心到地面的投影點與指定點之間的距離偏差。

對智能駕駛控制精度要求較高的系統中，普遍采用高精度的GNSS/INS組合導航系統來獲取車輛的實時位置，有了較高精度的實時位置再和一次軌跡來比較，就可以實現循跡行駛。指定了停車位置的GPS點絕對坐標就可以實現“車輛在哪里停”的問題。這種方法在場景開闊，GPS信號良好的場景能獲得較好的倒車效果，一般系統能達到±30cm的停車精度(指定停車位置與實際停車位置的縱向差值)，好的倒車系統甚至能達到±10cm的停車精度。在無GPS信號或GPS信號糟糕的應用場景中，自動倒車系統停車誤差能達到三、四米，甚至根本無法停車。針對這種情況有些方案對停車位置進行特殊改動，增加一些額外復雜設備進行改裝，這無疑增加了成本；還有的方案雖然也加入了圖像模塊進行輔助停車，但是需反復與車位框線進行比較判斷，沒有考慮現實操作性，也增加了算法復雜性。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種能夠在在無GPS信號或GPS信號糟糕的應用場景中亦能進行精準倒車停車，且能夠避免相機姿態復雜的步驟計算的自動倒車輔助停車方法及系統。

一種基于霍夫變換的停車線距離檢測方法，所述基于霍夫變換的停車線距離檢測方法包括以下步驟：

S1、在停車位的倒車終點位置畫一條相對于倒車方向垂直的停車線，并在車體上安裝相機，所述相機與地面形成一定傾角，使得車輛最后停止區域在相機垂直照射區域內；

S2、用相機拍攝已知大小的棋盤圖，對拍攝得到的棋盤圖像按像素值位置進行圖像遍歷，把像素位置定義為自變量，距離定義為因變量，通過計算自變量與因變量的對應關系找到距離擬合多項式；

S3、在車輛自動倒車時，相機實時采集彩色圖像，通過直線段角度閾值和縱坐標方向像素距離閾值對采集的彩色圖像進行干擾區域篩選，將直線段定位到停車線區域；

S4、根據停車線上當前像素點和周圍鄰域間像素關系來區分檢測結果是停車線的上沿還是下沿，根據上沿或下沿的位置確定停車線中間位置到相機的垂直距離；

其中，所述距離擬合多項式的具體公式如下：

上式中，u，v為棋盤格角點的像素位置，x，y為棋盤格角點與相機之間的實際位置距離，P_ij、q_ij為擬合多項式的參數。

一種基于霍夫變換的停車線距離檢測系統，所述基于霍夫變換的停車線距離檢測系統包括以下功能模塊：