[發明專利]一種灑水車的視覺主動行人避讓及水壓自適應控制方法

有效

• 申請號: 202011198244.7
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112395961B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 續欣瑩;楊斌超;謝剛;程蘭;張喆
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G06V20/58
• 分類號: G06V20/58;G06V20/40;G06V10/25;G06V10/26;G06V10/56;G06V10/46;G06V10/764;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G05D1/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

一種灑水車視覺主動行人避讓及水壓自適應控制方法，包括步驟：一、雙目攝像頭采集實時視頻處理后得到采集圖像L和采集圖像R；二、通過采集圖像L和采集圖像R進行雙目立體匹配獲得視覺差圖；三、將采集圖像L和采集圖像R分別送入神經網絡矩形行人檢測并將檢測結果進行行人目標一致性檢驗；四、行人目標一致性檢驗與視覺差得到行人深度信息；五、利用行人深度信息送入PID算法進行水壓實時自適應控制；六、發送相關數據到監控單元。本發明實施例的技術方案實現了實時對視頻進行處理、檢測行人與定位、自適應控制水壓，實現主動避讓行人功能，其設計解決當前灑水車主動行人避讓及水壓自適應控制問題，便于推廣使用。

技術領域

本發明屬于智能灑水車噴灑系統的技術領域，具體涉及一種灑水車的視覺主動行人避讓及水壓自適應控制方法。

背景技術

現有的灑水車在城市街道、工廠園區等多用于路面清潔、防塵等工作，已達到控制污染、清潔環境的目的，是當今社會不可缺少的道路清潔工具。但灑水車運行過程中經常要面對有突然出現的行人而導致誤噴灑，引發沖突甚至引起法律問題。且由于灑水車的控制方式還未智能化，導致水資源浪費嚴重。

在目標的檢測與定位的技術實現有很多方式，例如激光雷達、雙目立體視覺等。其中，雙目立體視覺的成本低、實用性強、精度高、應用性廣，雙目視覺的檢測目標與定位已經有了長足的發展，以手機的面部解鎖應用最為廣泛。攝像頭檢測到目標后進行分析、識別，利用視覺差進行目標定位，可得到具體的目標坐標位置，但由于其計算量大、效率低下等，一直未有廣泛的工業領域應用。在基于圖像的行人檢測領域，早期的基于特征點匹配檢測的方式會受到光線影響、人體行動產生視覺畸變等諸多不足導致識別率低下等問題。后來發展的機器學習中深度學習建立神經網絡模型的方式很好的解決了識別率低、效率不高、依賴人為設置參數等諸多問題，但由于神經網絡模型通常過于復雜、參數量巨大、過擬合問題等導致其低成本、實時性使用受到影響。傳統的灑水車水泵控制通常為通斷的控制方式，控制方式單一，且司機室控制端未智能化，不便于操作和實時觀察周邊環境及灑水車水泵工作情況。

因此，現如今缺少一種結構簡單、體積小、成本低、設計合理、智能化、實時性好、響應快的灑水車的視覺主動行人避讓及水壓自適應控制方法，通過在灑水車安裝雙目攝像頭、控制室設備、水泵控制設備等實現基于視覺主動行人避讓及水壓自適應控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種灑水車的視覺主動行人避讓及水壓自適應控制方法，其設計解決當前灑水車主動行人避讓及水壓自適應控制問題，它實時性好,響應快,便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：嵌入式設備由硬件和軟件組成,是能夠獨立進行運作的器件

一種灑水車的視覺主動行人避讓及水壓自適應控制方法,對雙目攝像頭進行極限約束校正后均勻采集視頻圖像幀進行圖像分析，并分別將采集圖像L和采集圖像R，L和R分別為雙目相機的左、右原圖像，進行歸一化處理獲得采集圖像；

基于歸一化處理后的采集圖像L和采集圖像R轉化為R、G、B三個通道(分別為紅、綠、藍三個顏色通道)，分別計算三個通道的采集圖像L的每一個像素點和采集圖像R的每一個像素點的絕對差值后得到絕對差均值；

基于歸一化處理后的采集圖像L和采集圖像R轉化為灰度圖像，對灰度圖像按矩形分割為若干局部圖像，在每個局部圖像中以矩形中心點像素值為閾值對其他每個像素值進行對比編碼得到局部區域比特串后計算比比特串差值；

對得到的絕對差均值和比特串差值進行加權求和，得到雙目圖像匹配代價；

基于歸一化處理后的采集圖像L和采集圖像R轉化為CIELAB空間和二維坐標下的五維特征向量，對五維特征向量建立距離度量范圍，對像素點進行局部聚類并建立約束條件進行聚類優化，得到采集圖像L和采集圖像R的超像素分割塊；