[發明專利]一種適用于車載魚眼相機的運動目標檢測方法和裝置

有效

• 申請號: 202010106323.4
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111311656B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 于紅緋;潘曉光;郭來德;魏海平
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/269;G06V10/762;G06T5/00
• 代理公司: 沈陽易通專利事務所 21116
• 代理人: 王建男

本發明公開了一種適用于車載魚眼相機的運動目標檢測方法，所述方法包括：獲取所述魚眼相機拍攝的車輛周圍場景的當前幀圖像和前一幀圖像；獲取當前幀圖像與前一幀圖像相匹配的特征點，形成特征點對；對匹配后的特征點對進行球面歸一化坐標計算；計算特征點對的球面偏移距離l；通過球面偏移距離l判斷所述特征點對中當前幀圖像特征點是否為運動特征點；對得到的運動特征點進行聚類；生成運動目標區域。本發明還公開了一種運動目標檢測裝置。本發明提供的運動目標檢測方法和裝置，基于魚眼相機即可完成運動目標檢測，是低成本的視頻檢測識別技術，能夠應用于汽車安全駕駛領域。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，特別涉及一種適用于車載魚眼相機的運動目標檢測方法和裝置。

背景技術

近年來，隨著汽車保有量的快速增長，交通事故發生率也在呈迅猛上升趨勢，交通事故已經成為一大公害。在汽車行駛過程中，其他行駛的車輛，突然過馬路的行人等運動目標，最易構成交通安全隱患，如果能夠快速準確地檢測道路上的運動目標，并對其軌跡進行跟蹤預測，當存在碰撞危險時，及時報警，將會大大降低交通事故發生率，對道路交通安全產生重大意義。因此，運動目標檢測已經成為汽車輔助駕駛、自動駕駛領域的一個重要研究問題。

現有運動目標檢測技術按照傳感器本身是否運動，可分為傳感器靜止情況下的運動目標檢測和傳感器運動情況下的運動目標檢測。前者主要應用于交通監控、安防等，已有的研究成果較多，相關理論及方法也日趨成熟；后者主要應用于智能車、智能機器人等，需要區分目標自身運動和因傳感器移動造成的靜止場景運動，更具挑戰，還有很多關鍵技術問題需要突破。目前可用于相機運動狀態下的運動目標檢測的傳感器，主要有超聲、激光、毫米波雷達以及基于視覺的傳感器。其中，超聲、激光和雷達雖然便于獲得場景的距離信息，但存在獲得信息量有限、多個傳感器一起工作易相互干擾、價格昂貴等問題，不利于大規模車載應用。而視覺傳感器具有獲取信息豐富、采樣周期短、不易受干擾、重量輕、能耗小、使用方便、成本低等優點，越來越受到人們的青睞，其中魚眼相機尤其受到關注。同普通相機相比，魚眼相機具有更大的成像視角。車載條件下，駕駛員視野受車身結構限制存在視野死角，魚眼相機的應用將極大減少駕駛員的視野死角，能夠提供汽車周邊更大范圍的環境信息，有效減少碰撞事故的發生。但是魚眼相機也帶來了圖像中物體真實形狀的扭曲失真等不利因素，使許多傳統的基于特征的運動目標檢測方法不可用。以往方法為處理魚眼相機成像形變，需要對魚眼圖像進行多平面校正或柱面校正等去形變步驟，校正會帶來像素精度損失的問題，并且圖像校正一般都具有耗時的問題。

此外，申請號為201510591326.0的中國發明專利提供了一種圖像特征點類型的識別方法和裝置，但該專利僅能得出圖像中所有運動特征點的位置，不能區分圖像中的不同運動目標的位置。

申請號為201410520226.4的中國發明專利提供了一種障礙物檢測方法和裝置，該專利是當自車行駛時，接近自車的運動目標的檢測方法，不能檢測任意方向運動的目標，另外該專利對圖像中的所有特征點對進行聚類，聚類中用到光流大小、方向、位置信息，得到多個特征點集合，然后再判斷特征點集合是否為接近特征點集合，最后確定接近特征點集合屬于運動目標上的一部分。也就是說最終的檢測結果是所有接近的特征點集合，這種方法無法區分在圖像中光流表現相近的不同運動目標。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種適用于車載魚眼相機的運動目標檢測方法和裝置。本發明通過計算點的虛擬單位球面歸一化坐標，避免了校正帶來的像素精度損失問題，和圖像校正造成的耗時問題；并通過計算點的虛擬單位球面偏移量來檢測運動特征點的方法，可以計算出更為準確的球面偏移量，所以檢測效果更好；運動特征點的魚眼圖像像素位置、光流方向、深度值的運動特征點聚類方法，從而獲得了魚眼圖像中不同的運動目標的位置，實現了運動目標檢測。

為了實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：一種適用于車載魚眼相機的運動目標檢測方法，應用于安裝單目魚眼相機的車輛，該方法包括以下步驟：

獲取所述魚眼相機拍攝的車輛周圍場景的當前幀圖像和前一幀圖像；