[發明專利]一種基于視覺系統的車輛行人碰撞避免方法

在審

• 申請號: 202010178616.3
• 申請日: 2020-03-14
• 公開（公告）號: CN111332288A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 李宇桐
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B60W30/095
• 分類號: B60W30/095;B60W50/14
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種基于視覺系統的車輛行人碰撞避免方法,包括以下步驟：Step1：自動駕駛車輛搭載有慣性導航系統來收集其自身的狀態信息，搭載單目相機來檢測行人；Step2：自動駕駛車輛搭載的單目相機檢測到行人后，獲取行人信息，預測行人位置；Step3：將Step2中預測到的行人位置進行坐標轉換，轉換成車輛所在的地面坐標系中的坐標；Step4：根據碰撞預警算法，分析車輛和行人的相對運動關系，進行預警。本發明的方法可以在車載設備上準確檢測到行人，實現對行人的實時檢測，避免車輛和行人碰撞事故的發生。

技術領域

本發明涉及計算機應用技術領域，特別涉及一種基于視覺系統的車輛行人碰撞避免方法。

背景技術

目前，車輛中的高級駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance System,ADAS)通過多種傳感器獲取車輛外部和內部環境參數，對路況和車輛行駛狀態進行分析，進而為駕駛員提供危險報警、輔助決策以及在極端危險情況下主動干預等一系列輔助措施。行人碰撞預警是ADAS中的一項重要技術，統計數據表明，超過70％的人車碰撞事故發生在車輛的前部，且主要為運動的行人，行人安全系統依靠傳感器探測車身前方區域，檢測區域內存在的行人，同時獲取行人的位置和運動信息，系統根據得到的信息對可能的危險進行判斷，并通過聲光報警等方式提醒駕駛員做出相應的避險操作。

行人檢測是行人碰撞預警的關鍵環節，目前檢測行人使用的傳感器分為視覺傳感器和雷達傳感器兩種。雷達傳感器主要為激光雷達和毫米波雷達，通過比較傳感器自身發射信號和目標反射信號間的差異獲取距離和速度信息，激光雷達探測距離遠、分辨率高、響應時間短，但是穿透能力差，在雨霧等惡劣天氣下難以正常工作，且成本偏高；毫米波雷達的探測距離和分辨率不如激光雷達，但是穿透能力強，具有較強的環境適應性，其成本也低于激光雷達視覺傳感器中使用多的是CCD(Charge Coupled Device)攝像頭，其分辨率高于其他傳感器，具有探測范圍廣、功耗低、畸變小等優點。

視覺傳感符合人類的認知方式，采集到的圖像包含完整的道路環境信息，便于后續圖像信息處理功能的開發，可以同時提供前方障礙物識別、交通標志識別、車道線定位等多種駕駛輔助信息，并且硬件成本相對低廉，便于系統集成。因此，視覺傳感器在智能車載系統中具有廣泛的應用，逐漸占據主導地位，視覺傳感方案根據攝像頭數目可分為單目視覺技術和雙目視覺技術。雙目視覺測距的精度高于單目視覺，但對兩臺相機的協同性具有很高的約束，且立體匹配過程計算耗時，實時性差，而且其數據量大，會受到計算單元性能和硬件存儲空間的制約。

因此，針對非機動車大量普及、城市道路人車流量大、道路使用者安全意識不高的國內交通狀況，提出一種基于視覺系統的車輛行人碰撞避免方法是尤為必要和可行的。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于視覺系統的車輛行人碰撞避免方法，該方法可以在車載設備上準確檢測到行人，實現對行人的實時檢測，避免車輛和行人碰撞事故的發生。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種基于視覺系統的車輛行人碰撞避免方法,包括以下步驟：

Step1：自動駕駛車輛搭載有慣性導航系統來收集其自身的狀態信息，搭載單目相機來檢測行人；

Step2：自動駕駛車輛搭載的單目相機檢測到行人后，獲取行人信息，預測行人位置；

Step3：將Step2中預測到的行人位置進行坐標轉換，轉換成車輛所在的地面坐標系中的坐標；

Step4：根據碰撞預警算法，分析車輛和行人的相對運動關系，進行預警。

進一步地，所述Step2中，預測行人位置的具體步驟為：