[發明專利]一種基于雙目視覺的車身姿態檢測方法

在審

• 申請號: 202011492933.9
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112598705A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 李國興;贠星辰;胡桂誠;王沖;王鐵;楊甜甜
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/254;G06T7/292;G06T7/80
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明公開了一種基于雙目視覺的車身姿態檢測方法，屬于計算機視覺技術領域。通過車載雙目攝像機采集車輛運行過程中的動態視頻，對動態視頻進行圖像預處理，檢測參照物特征信息；然后通過雙目圖像立體匹配計算出參照物的質心三維坐標，從而反推車身姿態信息。本發明實現了基于雙目視覺的車身姿態自感知檢測，不需要附加額外硬件設備的支持，降低了檢測車身姿態的實施成本。

技術領域

本發明屬于計算機視覺與車輛狀態監測技術領域，具體涉及一種基于雙目視覺的車身姿態檢測方法。

背景技術

車輛運動狀態檢測對于車輛底盤故障檢測、整車維護保養及交通安全有著至關重要的作用。實現智能化車身運動姿態檢測，對于降低人工檢測與維護成本，提高行車可靠性與確保交通安全有著舉足輕重的意義。

現有的車身姿態檢測方法，一般是基于硬件的檢測方法。比如，專利CN103171561A及專利CN106769084A中，均是基于傳感器終端(加速度傳感器、陀螺儀)測得車身的姿態參數然后通過微處理單元判斷姿態參數，并將姿態參數提供給中控電腦,以進行對應的調整,從而提高駕駛的安全性。但是這種基于傳感器的檢測方法，當其應用在惡劣工況時，傳感器終端極易被煤塵、泥污、油泥等影響，且提前預知能力不足、智能化集成程度較低，還需專職人員對其進行定期維護，使用成本與應用可靠性均有待改善。

現有的車身姿態檢測方法，雖然在一定程度上起到了監測管理作用，但由于硬件檢測系統存在著諸多受制因素，因此迫切需要一種采用智能化檢測、運行可靠、便于實施、維護成本低的車身姿態檢測方法。

發明內容

針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明提出了一種基于雙目視覺的車身姿態檢測方法，彌補了現有技術的短板。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于雙目視覺的車身姿態監測方法，本發明采用的技術方案是：

步驟1：標定車載雙目攝像機，將車載雙目攝像機拍攝的視頻數據流傳輸至處理單元并進行視頻分幀處理；

步驟2：逐幀進行圖像預處理并提取視頻中參照物特征信息；

步驟3：通過立體匹配獲取參照物三維立體坐標；

步驟4：結合車載陀螺儀與參照物三維立體坐標來反推車身姿態信息。

進一步的，在所述步驟1中，具體包括如下步驟：

步驟1.1：基于針孔成像理論進行車載雙目攝像機標定來獲取攝像機內部的光學和幾何特性，以及攝像機相對于世界坐標系的位置關系；

步驟1.2：從車載雙目攝像機捕獲的視頻數據流中逐幀裁剪獲得左攝像機與右攝像機圖像數據流。

進一步的，所述步驟2中的具體步驟為：

步驟2.1：引入圖像差分法從左攝像機圖像數據流分離出待檢測的參照物；

步驟2.2：對分離出的參照物在視頻中的具體位置劃定一個感興趣區域作為檢測區域，并對感興趣區域進行二值化處理；

步驟2.3：對二值化處理后的感興趣區域通過圖像形態學操作來獲取參照物質心二維像素坐標。

進一步的，所述步驟3中的具體步驟為：

步驟3.1，通過光學和幾何特性以及攝像機相對于世界坐標系的位置關系，對左攝像機與右攝像機圖像數據流進行立體匹配并獲取視差圖；

步驟3.2，根據參照物的質心二維像素坐標通過視差圖可得到參照物質心三維立體坐標。

進一步的，所述步驟4的具體步驟為：