[發明專利]基于雙目異光源測距裝置的目標測距方法

有效

• 申請號: 202010871215.6
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111998823B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 張劉;張帆;張冠宇;吳廣棟;高鑒;吳坤洋
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00;G01C3/02;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張冉昕

1.基于雙目異光源測距裝置的目標測距方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、獲得可見光相機拍攝的可見光圖像和近紅外相機拍攝的近紅外圖像，根據可見光圖像獲得可見光測距結果L_v，根據近紅外圖像獲得近紅外測距結果L_r，根據可見光圖像和近紅外圖像獲得雙目測距結果L_s；

步驟二、判斷可見光是否充足并采用誤差函數E對L_r進行誤差補償得到最終測距結果L，若可見光充足，則E為根據多個L_r、L_v和L_s的組合對BP神經網絡進行訓練獲得；若可見光不充足，則E為根據多個L_r對BP神經網絡進行訓練獲得；

所述誤差函數E的獲得包括如下步驟：

S0.1、給定輸入層與隱含層之間的權值矩陣w_ij，給定隱含層與輸出層之間的權值矩陣w_jk，給定輸入層到隱含層的偏置a_j，給定隱含層到輸出層的偏置b_k，設定目標誤差差值ε、學習速率η和最大迭代次數m；

S0.2、令p＝1，計算隱含層輸出計算輸出層輸出其中可見光充足時x_p＝[L_r,L_v,L_s]^T，可見光不充足時x_p＝[L_r,0,0]^T；g()為激勵函數；i＝1，2，3；j＝1，2，3；

S0.3、計算誤差E_p

其中Y_k為期望輸出，k＝1；

令Y_k-O_k＝e_k，則

S0.4、根據步驟S0.3的e_k更新w_ij、w_jk、a_j和b_k；

S0.5、判定p值；

若p＝1，令p’＝p+1，再令p’為p，并采用S0.4中更新后的w作為S0.2的w、更新后的a_j作為S0.2的a_j、更新后的b_k作為S0.2的b_k重新執行S0.2；

若p≠1且p≠m，判斷S0.3得到的E_p和上一次執行S0.3得到的E_p的差值是否小于ε，若小于ε，E＝E_p，結束計算；若不小于ε，令p’＝p+1，再令p’為p，并采用更新后的w作為S0.2的w、更新后的a_j作為S0.2的a_j、更新后的b_k作為S0.2的b_k重新執行S0.2；

若p＝m，E＝E_p，結束計算；

所述S0.4的更新公式為：

可將誤差函數E表示為

f₁()表示關于L_r的函數，f₂()表示關于L_v、L_r和L_S的函數，γ為光照穩定度因子；

基于誤差函數對L_r進行補償的最終測距結果L為：

2.如權利要求1所述的基于雙目異光源測距裝置的目標測距方法，其特征在于，根據可見光測距結果和近紅外測距結果判斷所述可見光是否充足。

3.如權利要求1所述的基于雙目異光源測距裝置的目標測距方法，其特征在于，所述可見光是否充足的判斷具體為：根據可見光測距結果和近紅外測距結果計算可見光的光照穩定度因子γ，γ大于等于0時，可見光不充足；γ小于0時，可見光充足。

4.如權利要求3所述的基于雙目異光源測距裝置的目標測距方法，其特征在于，所述光照穩定度因子其中a為L_v和L_r的平均值，c為光照穩定度條件的判定閾值。

5.如權利要求1至4中任意一項所述的基于雙目異光源測距裝置的目標測距方法，其特征在于，所述雙目異光源測距裝置包括近紅外相機、可見光相機和電箱，近紅外相機、可見光相機設置在電箱上，所述近紅外相機的像面和可見光相機的像面共面，近紅外相機和可見光相機光軸平行。