[發明專利]基于單目視覺的道路車輛識別方法及系統

有效

• 申請號: 201910601986.0
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110502971B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 朱茂桃;劉莊;邢浩
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06V20/58
• 分類號: G06V20/58;G06V10/25;G06V10/44;G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于單目視覺的道路車輛識別方法，其特征在于，首先建立道路附著系數與路面灰度值的關系，由實時獲取的路面附著系數得到對應圖像分割閾值，完成對道路與非道路區域的分割，初步縮小車輛識別范圍，繼而通過對車輛尾燈特征提取，劃分出車輛感興趣區域ROI，通過對ROI區域內車輛邊界特征、對稱性特征的提取驗證車輛的存在；

所述方法的實現包括如下步驟：

步驟1，圖像預處理：利用車輛輪胎模型與動力學模型，提取道路附著系數，根據不同附著系數對應不同路面，不同路面對應不同分割閾值粗略地將道路與非道路區域分割出來，縮小車輛識別范圍；

步驟2，ROI區域劃定：在圖像預處理的基礎上，通過選擇合適的顏色空間，對車輛尾燈進行提取，并通過預設閾值對一定范圍的圖像進行提取，得到假設車輛存在的ROI區域；

步驟3，ROI區域車輛驗證：利用邊緣檢測算子，對車輛尾部上下左右邊緣進行提取，縮小車輛感興趣區域，并通過對該區域內圖像對稱性特征進行分析，驗證區域內車輛的假設。

2.根據權利要求1所述的基于單目視覺的道路車輛識別方法，其特征在于，所述步驟1的具體步驟包括如下：

步驟1.1建立車輛輪胎模型；

步驟1.2建立車輛動力學模型；

步驟1.3結合車輛輪胎模型與動力學模型，得出路面附著系數方程；

步驟1.4車輛區域預提取。

3.根據權利要求2所述的基于單目視覺的道路車輛識別方法，其特征在于，所述步驟1.1建立車輛輪胎模型的方法：

設F_xi為縱向力，F_yi為側向力，i取1,2,3,4則建立如下數學模型：

其中，μ為路面附著系數；F_zi為各輪上的垂向載荷；C_x為輪胎的縱向剛度；C_y為輪胎的側偏剛度；λ為各輪胎縱向滑移率；L為邊界值，表述了輪胎非線性特性；β_i為各輪胎側偏角；ε為速度影響因子，作用在于修正輪胎滑移的速度對輪胎力的影響。

4.根據權利要求3所述的基于單目視覺的道路車輛識別方法，其特征在于，所述步驟1.2建立車輛動力學模型包括：

縱向運動微分方程：

其中，v_x為車輛縱向速度；v_y為車輛側向速度；a_x為車輛縱向加速度；m為整車質量；α為前輪轉角；r為質心回轉半徑；F_x1、F_x2、F_x3和F_x4分別為四個車輪的縱向力；F_y1為左前輪的側向力，F_y2為右前輪的側向力；

側向運動微分方程：

其中，a_y為車輛側向加速度；F_y3與F_y4分別為左后輪與右后輪上的側向力；

橫擺運動微分方程：

其中，τ為質心動量矩；I_z為繞垂直軸線的轉動慣量；γ為橫擺角速度；t_f與t_r分別為前輪距和后輪距；A與B分別為質心到前軸與后軸的距離。