[發明專利]一種基于全景視覺的無線充電對位的相對位姿解算方法

在審

• 申請號: 202010738556.6
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111968132A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 李永強;楊曉宇;宋凱;朱春波;趙永平;牛可通
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/73;G06T7/90;B60L53/12;B60L53/126
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張宏威

1.一種基于全景視覺的無線充電對位的相對位姿解算方法，其特征是：包括以下步驟：

步驟1：獲取車位視覺圖像，根據得到的車位視覺圖像劃分出ROI圖像區域；

步驟2：根據劃分出的ROI圖像區域，對圖像區域進行預處理，濾除噪聲；

步驟3：根據預處理后的感興趣圖像區域，分割保留停車位區域，對停車位區域進行標記線檢測；

步驟4：根據檢測得到的停車位區域標記線，進行變換處理，定位停車區域，獲得角點信息；

步驟5：根據角點信息，對車輛相對位姿進行求解，確定車輛的相對位姿。

2.根據權利要求1所述的一種基于全景視覺的無線充電對位的相對位姿解算方法，其特征是：所述步驟1具體為：通過全景攝像機獲取車輛位置圖像數據，所述全景攝像機將圖像數據傳輸至USB采集卡，將圖像數據轉換為數字信號，主控PC端控制通過開源視覺庫OpenCV控制全景相機拍攝圖像并存儲到指定目錄，并劃分ROI圖像區域；所述ROI區域為采用固定區域方式截去多余的車身信息，從而對剩余部分進行圖像處理的區域，去除車輛不相關信息。

3.根據權利要求1所述的一種基于全景視覺的無線充電對位的相對位姿解算方法，其特征是：所述步驟2具體為：根據劃分出的ROI圖像區域，選取中值濾波來濾除孤立噪點，統計某像素點一定鄰域內的灰度值，并取某像素點值代替當前像素點的灰度值，對椒鹽噪聲和斑點噪聲濾除，保留邊緣信息對圖像區域進行預處理。

4.根據權利要求1所述的一種基于全景視覺的無線充電對位的相對位姿解算方法，其特征是：所述步驟3具體為：根據預處理后的感興趣圖像區域，分割保留停車位區域，停車位標記線以白色和黃色為主，利用停車位標記線的顏色信息來進行提取，基于HSV色彩模型，將預處理后的感興趣圖像區域轉換到HSV色彩空間，根據停車位標記線顏色的HSV閾值，對圖像進行閾值分割，當圖像點在設定顏色的HSV閾值內時，則標記為白色，否則標記為黑色；由此分割出需要的顏色區域，即停車位標記線區域；

對分割后的圖像進行二值化處理再通過邊緣檢測算法獲取停車位標記線線邊緣特征。

5.根據權利要求1所述的一種基于全景視覺的無線充電對位的相對位姿解算方法，其特征是：所述步驟4具體為：

步驟4.1：采用Hough變換提取停車位標記線，Hough變換利用兩個空間中點與線的對偶性，在Hough直線檢測時，圖像空間中的直線與Hough空間中的點是相互對應的，將圖像空間中的直線檢測轉換到參數空間中對點峰值的檢測，通過對參數空間中投票尋找峰值來完成直線檢測，根據停車位標記線線邊緣特征的直線檢測閾值而檢測出多條直線，對直線簇進行篩選才能定位標記線；

步驟4.2：停車位標記線本身具有一定寬度，通過設定兩直線之間的閾值，判斷Hough變換檢測到的直線是否屬于同一標記線，然后使用最小二乘法擬合為一條直線，將檢測出的直線延長獲得的停車位的擬合矩形邊框，邊框的四個交點即為停車位的角點。

6.根據權利要求5所述的一種基于全景視覺的無線充電對位的相對位姿解算方法，其特征是：劃線時按地方規定停車位有一定標準尺寸，設定為白色或黃色的直線圍成的四邊形區域；

組成停車位的停車位標記線具有一定寬度，并且其亮度相對于周邊區域高；

構成停車位的四邊形區域必有兩個及兩個以上的交點；

針對直車位來說相鄰兩條停車位標記線的夾角在90°。

7.根據權利要求1所述的一種基于全景視覺的無線充電對位的相對位姿解算方法，其特征是：所述步驟5具體為：確定停車位之后，根據停車位信息來定位地面發射端位置，在倒車過程中，當進入停車位，停車位區域必會保留至少一個角點，由于汽車行進過程中車身處于圖像中心位置恒定不變，且車載接收端位置固定，根據車身中心點預設車載接收端的位置，而地面接收裝置相對于停車位位置相對固定，根據停車位角點對地面發射裝置進行定位，確定停車位信息之后即可在二維平面上根據車輛中心位置與角點之間的二維位置關系獲取車輛接收裝置與地面發射裝置之間在二維圖像中的相對位姿，通過像素大小與實際空間大小的對應關系得到車輛的相對于無線充電端的相對位姿，得到車輛的對位結果。