[發明專利]使用車輪旋轉的光學跟蹤預測被觀察車輛的狀態和位置

在審

• 申請號: 201980031767.1
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN112106065A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 亞歷山大·庫什萊耶維;斯蒂芬·馬克·沙維斯;馬修·海厄特·特平
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 楊林勳

各個實施例可以包含使用圖像數據來估計在諸如由主車輛的視覺導航系統捕獲的圖像之類的相機圖像內觀察到的車輛的運動的方法。各個實施例可以包含：相機，所述相機捕獲包含被觀察車輛的圖像序列；以及處理器，所述處理器執行圖像處理以識別所述被觀察車輛的車輪，并且基于在所述圖像序列內的至少兩個圖像之間所述車輪的取向變化和在所述至少兩個圖像之間經過的時間來確定所述車輪的旋轉速率。所述處理器可以進一步基于所述車輪的旋轉速率和直徑來確定所述被觀察車輛的速度。所述處理器可以通過確定在至少一個圖像中所述被觀察車輛的車輪的相對角度來進一步確定所述被觀察車輛的行進方向和/或轉彎速率。

優先權要求

本專利申請要求2018年5月15日提交的題為“使用車輪旋轉的光學跟蹤預測被觀察車輛的狀態和位置(STATE AND POSITION PREDICTION OF OBSERVED VEHICLES USINGOPTICAL TRACKING OF WHEEL ROTATION)”的美國非臨時申請號15/980,300的優先權，所述申請已轉讓給其受讓人并且明確地以引用方式結合到本文中。

背景技術

隨著工業朝向部署自主和半自主車輛的方向發展，汽車和卡車變得更加智能。自主和半自主車輛可以(例如，使用雷達、激光雷達、GPS、文件里程計、加速度計、相機和其它傳感器)檢測關于它們的位置和環境的信息，并且包含解譯傳感信息以識別危險并確定要遵循的導航路徑的控制系統。自主和半自主車輛包含控制系統以在來自汽車的乘員或其它操作員的控制有限或沒有控制的情況下操作的控制系統。自主和半自主車輛的安全操作取決于對障礙物的早期和準確識別以及跟蹤和預測其它車輛的移動，所有這些都在街道和公路的動態和繁忙環境中進行。

發明內容

各個實施例和實施例包含用于利用對車輪旋轉的視覺跟蹤來改善對被觀察車輛的狀態和意圖預測的方法。

各個實施例包含可以在車輛的處理器(諸如車輛導航系統或視覺導航系統或車輛安全系統)中實施以用于使用圖像數據來估計被觀察車輛的運動的方法。各個實施例可以包含：接收由相機捕獲的圖像序列；執行圖像處理以識別在所述圖像序列內觀察到的車輛的車輪；以及基于在所述圖像序列內的至少兩個圖像之間所述車輪的取向的變化和在所述至少兩個圖像之間經過的時間來確定所述車輪的旋轉速率。

在一些實施例中，基于在所述圖像序列內的至少兩個圖像之間所述車輪的取向變化和在所述至少兩個圖像之間經過的時間來確定所述車輪的所述旋轉速率可以包含：執行圖像處理以識別存在于所述車輪的第一圖像和所述車輪的第二圖像中的所述車輪的特征；執行圖像處理以在所述車輪的所述第一圖像和所述第二圖像的每一者中識別所述車輪的中心；確定在所述車輪的所述第一圖像與所述第二圖像之間所述被識別特征的位置變化量；基于在所述車輪的所述第一圖像與所述第二圖像之間所述被識別特征的所述位置變化量以及在所述車輪的所述第一圖像和所述第二圖像的每一者中所述車輪的所述中心來確定在所述車輪的所述第一圖像與所述第二圖像之間所述被識別特征的旋轉角度；確定在所述第一圖像與所述第二圖像之間經過的時間量；以及基于確定所述被識別特征的旋轉角度和在所述車輪的所述第一圖像與所述第二圖像之間的所述經過時間量來確定所述車輪的所述旋轉速率。

一些實施例可以進一步包含：對至少一個圖像執行圖像處理以確定所述車輪的直徑；以及基于所述車輪的所述被確定旋轉速率和所述車輪的所述直徑來確定所述被觀察車輛的速度。此類實施例可以進一步包含使用所述被觀察車輛的所述被觀察速度來增強主車輛的視覺導航系統。