[發(fā)明專利]一種基于雙目高速相機的前車狀態(tài)估算方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011304139.7
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112347973A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程德心;衛(wèi)揚道;陳治;代軍;鄭軍
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢光庭信息技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/70;G06T7/80;G06T5/00
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 高蘭

本發(fā)明提供一種基于雙目高速相機的前車狀態(tài)估算方法及系統(tǒng)，該方法包括：對雙目相機進行標定，獲取相機內(nèi)參矩陣、畸變參數(shù)和基線長度；對左右目圖像進行去畸變處理；通過目標檢測算法獲取首幀左右目圖像中各自目標框初始位置，通過目標追蹤獲得下一幀左目標框位置，并基于左目標框位置更新右目標框；獲取左右目標的感興趣區(qū)域，并基于左右目標感興趣區(qū)域，計算左右目視差；根據(jù)左右目視差、相機內(nèi)參和基線長度，結(jié)合三角測量方法計算目標車輛距離；基于橫縱向卡爾曼濾波，計算目標車輛的加速度、速度和距離。該方案可以快速穩(wěn)定估算前車相對狀態(tài)，基于高速相機解決了橫向結(jié)果輸出幀率低、延遲大的問題，實現(xiàn)前車狀態(tài)的實時輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人駕駛領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙目高速相機的前車狀態(tài)估算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無人駕駛中，車輛的定位和感知是兩大核心任務(wù)，感知結(jié)果的好壞會直接決定自動駕駛的安全、舒適性。在車輛自適應巡航或編隊行駛場景下，需要求實時感知前方車輛的狀態(tài)并調(diào)整自車狀態(tài)，以保證行車的安全性和舒適性。

目前，用于自適應巡航或車輛編隊行駛的傳感器多采用毫米波雷達，毫米波雷達在縱向測距和測速方面精度較高，但在橫向上的分辨率不夠，且橫向的速度測量需要兩幀以上的結(jié)果，這導致橫向上輸出結(jié)果的頻率較低、延遲較大，難以保障橫向位置估算。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種基于雙目高速相機的前車狀態(tài)估算方法及系統(tǒng)，以解決基于毫米波雷達的目標橫向位置估算頻率低、延遲大，導致實時性差的問題。

在本發(fā)明實施例的第一方面，提供了一種基于雙目高速相機的前車狀態(tài)估算方法，包括：

將雙目相機平行固定安裝于后視鏡處，對雙目相機進行標定，獲取相機內(nèi)參矩陣、畸變參數(shù)和相機基線長度；

獲取同步的左右目相機圖像，根據(jù)內(nèi)參矩陣、畸變參數(shù)對左右目圖像進行去畸變處理；

通過目標檢測算法獲取首幀左右目圖像中各自目標框初始位置，通過目標追蹤算法獲得下一幀左目標框位置，其中，右目標框中心位置不變，只更新目標框大小；

基于左右目標框和左右目去畸變圖像，獲取左右目標的感興趣區(qū)域，并基于左右目標感興趣區(qū)域，計算左右目視差；

根據(jù)左右目視差、相機內(nèi)參和基線長度，結(jié)合三角測量方法計算目標車輛距離；

基于目標車輛位置的橫縱向卡爾曼濾波，計算目標車輛的加速度、速度和距離。

在本發(fā)明實施例的第二方面，提供了一種基于雙目高速相機的前車狀態(tài)估算系統(tǒng)，包括：

相機標定模塊，用于將雙目相機平行固定安裝于后視鏡處，對雙目相機進行標定，獲取相機內(nèi)參矩陣、畸變參數(shù)和相機基線長度；

圖像去畸變模塊，用于獲取同步的左右目相機圖像，根據(jù)內(nèi)參矩陣、畸變參數(shù)對左右目圖像進行去畸變處理；

目標框更新模塊，用于基于當前幀的左目標框位置，通過目標追蹤算法獲得下一幀左目標框位置，其中，右目標框中心位置不變，只更新目標框大小；

視差計算模塊，用于基于左右目標框和左右目去畸變圖像，獲取左右目標的感興趣區(qū)域，并基于左右目標感興趣區(qū)域，計算左右目視差；

距離計算模塊，用于根據(jù)左右目視差、相機內(nèi)參和基線長度，結(jié)合三角測量方法計算目標車輛距離；

目標狀態(tài)估算模塊，用于基于目標車輛位置的橫縱向卡爾曼濾波，計算當前目標車輛的加速度、速度和距離。

在本發(fā)明實施例的第三方面，提供了一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如本發(fā)明實施例第一方面所述方法的步驟。