[發(fā)明專(zhuān)利]一種行車(chē)過(guò)程中駕駛員前視預(yù)瞄區(qū)域的獲取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010696894.8
• 申請(qǐng)日: 2020-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111797810B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡宏宇;程銘;趙宇婷;盛愈歡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06V20/56
• 分類(lèi)號(hào): G06V20/56;G06V10/20;G06V10/40;G06V10/75
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 劉小嬌

1.一種行車(chē)過(guò)程中駕駛員前視預(yù)瞄區(qū)域的獲取方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、在行駛過(guò)程中同步采集駕駛員視角的前視圖像及行車(chē)記錄儀獲取的路況圖像，并獲取駕駛員視角圖像坐標(biāo)系下的行車(chē)眼動(dòng)數(shù)據(jù)；

步驟二、對(duì)所述駕駛員視角圖像進(jìn)行圖像矯正；

步驟三、獲得所述駕駛員視角圖像坐標(biāo)系下的注視點(diǎn)，并且計(jì)算采樣周期內(nèi)的修正注視點(diǎn)圖像坐標(biāo)；

通過(guò)計(jì)算一個(gè)動(dòng)態(tài)時(shí)間窗口內(nèi)的視點(diǎn)偏離，來(lái)判斷是否為注視點(diǎn)；視點(diǎn)偏離具體計(jì)算公式為：

D＝(max(x)-min(x))+(max(y)-min(y))

其中，max(x)為窗口內(nèi)視點(diǎn)x坐標(biāo)最大值，max(y)為窗口內(nèi)視點(diǎn)y坐標(biāo)最大值；min(x)為窗口內(nèi)視點(diǎn)x坐標(biāo)最小值，min(y)為窗口內(nèi)視點(diǎn)y坐標(biāo)最小值；

設(shè)定時(shí)間窗口初值和視點(diǎn)偏離閾值；

計(jì)算時(shí)間窗口內(nèi)的視點(diǎn)偏離D：

如果低于視點(diǎn)偏離閾值，則認(rèn)為該時(shí)間窗口是注視點(diǎn)，進(jìn)入下一時(shí)刻，更新時(shí)間窗口，將下一時(shí)刻數(shù)據(jù)劃入該動(dòng)態(tài)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)集，計(jì)算更新時(shí)間窗口的視點(diǎn)偏離D；

如果高于或等于視點(diǎn)偏離閾值，滑動(dòng)時(shí)間窗口，新時(shí)間窗口起始從上一個(gè)窗口的末尾時(shí)刻T+1接入，計(jì)算新時(shí)間窗口的視點(diǎn)偏離D；

確定時(shí)間間隔T內(nèi)的修正注視點(diǎn)圖像坐標(biāo)：

統(tǒng)計(jì)該時(shí)間片段T內(nèi)，每一幀圖像內(nèi)所有注視點(diǎn)的水平、垂直方向位置分布；計(jì)算分布中心的橫縱坐標(biāo)值(Dx,Dy)，作為該幀圖像的駕駛員注視點(diǎn)圖像坐標(biāo)；

計(jì)算T內(nèi)所有n幀圖像的注視點(diǎn)分布中心橫縱坐標(biāo)值，計(jì)算平均坐標(biāo)作為時(shí)間T內(nèi)的修正注視點(diǎn)坐標(biāo)；

當(dāng)計(jì)算得到的修正注視點(diǎn)的垂直方向高度在滅點(diǎn)高度以下，且坐落于在當(dāng)前車(chē)道內(nèi)時(shí)，確認(rèn)計(jì)算值為修正注視點(diǎn)坐標(biāo)；否則，保留上一時(shí)間間隔的修正注視點(diǎn)作為當(dāng)前時(shí)間間隔的修正注視點(diǎn)，如果是第一次計(jì)算修正注視點(diǎn)，則將修正注視點(diǎn)坐標(biāo)初始值賦值為滅點(diǎn)坐標(biāo)；

步驟四、對(duì)所述駕駛員視角圖像和所述行車(chē)記錄以獲取的路況圖像進(jìn)行匹配，消除駕駛員視角圖像的動(dòng)態(tài)抖動(dòng)，獲取消除抖動(dòng)后的修正注視點(diǎn)圖像坐標(biāo)，包括如下步驟：

步驟1、在行車(chē)記錄儀采集的圖像中篩選多個(gè)第一特征點(diǎn)，在同時(shí)刻采集所述駕駛員視角圖像中篩選出多個(gè)第二特征點(diǎn)；

其中，所述多個(gè)第一特征點(diǎn)與所述多個(gè)第二特征點(diǎn)為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；

步驟2、隨機(jī)選擇4對(duì)相互對(duì)應(yīng)的第一特征點(diǎn)和第二特征點(diǎn)，并且得到所述第一特征點(diǎn)與所述第二特征點(diǎn)之間的變換矩陣；

步驟3、根據(jù)所述變換矩陣及所述駕駛員視角圖像坐標(biāo)系下的修正注視點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到所述消除抖動(dòng)后的修正注視點(diǎn)圖像坐標(biāo)；

式中，為變換矩陣，(x,y)為駕駛員視角視頻中圖像坐標(biāo)系下的修正注視點(diǎn)坐標(biāo)；(x',y')為消除抖動(dòng)后的修正注視點(diǎn)圖像坐標(biāo)；

步驟五、將所述消除抖動(dòng)后的修正注視點(diǎn)圖像坐標(biāo)投影到世界坐標(biāo)系，得到駕駛員前視預(yù)瞄區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行車(chē)過(guò)程中駕駛員前視預(yù)瞄區(qū)域的獲取方法，其特征在于，在所述步驟二中，通過(guò)如下公式對(duì)圖像進(jìn)行矯正：

其中，(x_u，y_u)是矯正后得到的像素點(diǎn)坐標(biāo)，(x_d，y_d)為所述像素點(diǎn)畸變后的坐標(biāo)，(x₀，y₀)為畸變中心坐標(biāo)，r_d為所述像素點(diǎn)距離畸變中心的距離，λ為畸變系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行車(chē)過(guò)程中駕駛員前視預(yù)瞄區(qū)域的獲取方法，其特征在于，在所述步驟1中，通過(guò)如下公式篩選出所述第一特征點(diǎn)：

其中，能夠滿(mǎn)足det(H)＝0的所有的像素點(diǎn)即為所述第一特征點(diǎn)，f(x,y)是圖像在該像素點(diǎn)的灰度值。