[發(fā)明專利]一種方向盤角度檢測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110357312.8
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113076874A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張全雷
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽嘻哈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06T5/00;G06T7/246;G06T7/269;G06T7/73;B62D15/02
• 代理公司: 合肥律眾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34147
• 代理人: 趙娟

1.一種方向盤角度檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括控制器，以及安裝于車內(nèi)頂部正對于方向盤的模板圖像采集模塊、連續(xù)幀圖像采集模塊，所述控制器與用于采集方向盤處于正向位置時的標(biāo)準(zhǔn)圖像的模板圖像采集模塊相連，所述控制器與用于在標(biāo)準(zhǔn)圖像中確定方向盤外輪廓的外輪廓確定模塊相連，所述控制器與用于確定標(biāo)準(zhǔn)圖像中方向盤中心位置的中心位置確定模塊相連，所述控制器與用于在標(biāo)準(zhǔn)圖像中構(gòu)建識別坐標(biāo)系的坐標(biāo)系構(gòu)建模塊相連；

所述控制器與用于采集方向盤連續(xù)幀圖像的連續(xù)幀圖像采集模塊相連，所述控制器與用于在包含識別坐標(biāo)系的連續(xù)幀圖像中選取特征點的特征點選取模塊相連，所述控制器與用于對連續(xù)幀圖像中的特征點進(jìn)行跟蹤的特征點跟蹤模塊相連，所述控制器與用于采集連續(xù)幀圖像中特征點在識別坐標(biāo)系中位置坐標(biāo)的特征點坐標(biāo)獲取模塊相連；

所述控制器與用于根據(jù)特征點的位置坐標(biāo)判斷方向盤轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動方向判斷模塊相連，所述控制器與用于根據(jù)特征點的位置坐標(biāo)計算方向盤轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)動角度計算模塊相連，所述控制器與用于對轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行存儲的數(shù)據(jù)存儲模塊相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方向盤角度檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述外輪廓確定模塊通過OpenCV開源視覺庫確定標(biāo)準(zhǔn)圖像中方向盤外輪廓的各點位，所述外輪廓確定模塊將方向盤外輪廓發(fā)送至中心位置確定模塊，所述中心位置確定模塊根據(jù)方向盤外輪廓在標(biāo)準(zhǔn)圖像中確定方向盤中心位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方向盤角度檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述坐標(biāo)系構(gòu)建模塊在標(biāo)準(zhǔn)圖像中以方向盤中心位置為原點，以水平向右的方向為X軸正方向，以豎直向上的方向為Y軸正方向，構(gòu)建識別坐標(biāo)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方向盤角度檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述特征點選取模塊接收連續(xù)幀圖像采集模塊發(fā)送的連續(xù)幀圖像，并在連續(xù)幀圖像的第一幀圖像中對選取特征點進(jìn)行標(biāo)記，同時根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖像與連續(xù)幀圖像之間的關(guān)系，將標(biāo)準(zhǔn)圖像中的識別坐標(biāo)系依次映射至連續(xù)幀圖像中。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項所述的方向盤角度檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述控制器在人工控制命令下同時啟動模板圖像采集模塊、連續(xù)幀圖像采集模塊，所述模板圖像采集模塊采集的標(biāo)準(zhǔn)圖像通過圖像降噪、圖像增強處理后發(fā)送至外輪廓確定模塊，所述連續(xù)幀圖像采集模塊采集的連續(xù)幀圖像通過圖像降噪、圖像增強處理后發(fā)送至特征點選取模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方向盤角度檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動方向判斷模塊根據(jù)特征點的位置坐標(biāo)判斷方向盤轉(zhuǎn)動方向的方法包括：

設(shè)特征點A在第n幀連續(xù)幀圖像中的位置坐標(biāo)為A(X_n，Y_n)，在第n+1幀連續(xù)幀圖像中的位置坐標(biāo)為A’(X_n+1，Y_n+1)，且特征點A的轉(zhuǎn)動角度小于180度，則當(dāng)A’(X_n+1，Y_n+1)落在特征點A與原點之間連線方向的左側(cè)時，則方向盤轉(zhuǎn)動方向為順時針，并記為正角度；否則方向盤轉(zhuǎn)動方向為逆時針，并記為負(fù)角度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方向盤角度檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動角度計算模塊根據(jù)特征點的位置坐標(biāo)計算出A(X_n，Y_n)與原點之間的距離，以及A(X_n，Y_n)與A’(X_n+1，Y_n+1)之間的距離，并利用余弦定理來計算方向盤轉(zhuǎn)動角度。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方向盤角度檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述特征點跟蹤模塊采用光流法對連續(xù)幀圖像中的特征點進(jìn)行跟蹤。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方向盤角度檢測系統(tǒng)，其特征在于：還包括與所述控制器相連的用于根據(jù)轉(zhuǎn)動方向判斷模塊、轉(zhuǎn)動角度計算模塊得到數(shù)據(jù)結(jié)果，輸出從連續(xù)幀圖像的第一幀圖像到當(dāng)前幀圖像時方向盤總體轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度的數(shù)據(jù)輸出模塊。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方向盤角度檢測系統(tǒng)，其特征在于：還包括與所述控制器相連的用于設(shè)定連續(xù)幀圖像采集模塊采集相鄰幀圖像之間的采集頻率，以及特征點選取模塊在連續(xù)幀圖像的第一幀圖像中對選取特征點數(shù)量的特征參數(shù)設(shè)置模塊。