[發明專利]一種基于全景攝像頭的多環境檢測與多模態匹配的平行泊車路徑規劃系統

在審

• 申請號: 202110795200.0
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113353067A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 李軍;金鵬;劉書翾;胡淵
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B60W30/06
• 分類號: B60W30/06;B60W40/02;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于全景攝像頭的多環境檢測與多模態匹配的平行泊車路徑規劃系統，其特征在于，包括：

圖像采集裝置；圖像處理模塊；環境檢測模塊；數據模塊；模態分類與匹配模塊；路徑規劃模塊；

所述平行泊車路徑規劃系統，當用戶執行泊車命令時，安置于車頂的圖像采集裝置上升并獲取圖像信息，分析車身參數以及周圍環境信息，識別滿足泊車要求的平行泊車位并將其分類，根據該環境類型進行模態匹配，規劃泊車路徑。

2.根據權利要求1所述的圖像采集裝置，其特征在于，包括：

折反射式全景相機以及固定裝置，所述折反射全景相機用于獲取車輛及環境圖像信息，所述車輛信息圖像包括車輛外形，尺寸以及顏色等，所述環境信息包括車輛周圍有效視角范圍內的環境信息圖像；圖像處理單元，所述圖像處理單元用于將上述圖像信息展開成無畸變的俯視圖。

所描述的固定裝置包括升降裝置以及底部固定基座，所述底部固定基座用于安置于車頂，固定位置以及升降裝置；所述升降裝置用于實現全景相機在車頂垂直升降。

3.根據權利要求1，2所述的全景相機裝置，其特征在于，所述圖像處理單元包括圖像展開單元，所述圖像處理單元用于將所述圖像展開成俯視圖；畸變校正單元，所述畸變校正單元用于基于所述俯視圖進行相機標定，并利用所述校正參數對所述俯視圖進行校正，并且根據單應性矩陣，利用雙線性插值法對所述俯視圖進行校正獲得無畸變俯視圖。

所述展開俯視圖方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

S31.將全景相機及固定裝置安裝在車體頂端，盡可能使相機垂直于地面；

S32.根據光學反射與原理和幾何學原理，設生成目標俯視圖為IMG_VERT，其尺寸為(H,W)，獲取全景為IMG_SRC，其尺寸為(H₀,W₀)，全景相機反射鏡面參數相機焦距為f,；

S33.以全景相機反射鏡面焦點為中心，在二維平面建立側坐標系XOY；

S34.根據幾何原理和鏡面反射原理，目標俯視圖上任意一點像素點坐標為(x,y),令參數則有：

S35.其展開結果為IMG_VERT(x,y)＝IMG_SRC(x₀,y₀)。

4.根據權利要求3所述的畸變校正單元，所述畸變矯正方法，其特征在于，所述步驟S4包括：

S41.將全景相機及固定裝置安裝在車體頂端，盡可能使相機垂直于地面，在車身前、后、左、右放置相機標定裝置，分別移動四個標定裝置且保證在相機拍攝范圍內，存儲圖像數據；

S42.根據權利要求5所述的展開俯視圖方法，將存儲的圖像數據展開的俯視圖IMG_VERT；

S43.根據俯視圖IMG_VERT圖像，獲取畸變參數，以及相對外參；

S44.對后續圖像進行畸變參數校正以及旋轉變換，使圖像垂直于地面。

5.根據權利要求1所述的平行泊車路徑規劃系統，其特征在于，所述環境檢測模塊中設有目標分類器，所述目標分類器用于將圖像樣本分類為車位、道路線、后方車輛其他障礙物信息。

包括如下步驟：

S51.獲取車輛周圍環境信息，并根據所述車輛周圍環境信息得到車位信息以及道路信息。所述車位信息包括每一車位的車位參數和車位內障礙物信息，所述道路信息包括道路寬度參數和是否存在后方來車參數；

S52.根據車位內障礙物信息對所述車位信息和與之相鄰道路寬度參數進行存儲；

S53.根據車輛運動情況實時更新存儲的每一車位的車位信息以及相鄰道路寬度參數；

S54.根據實時更新的每一車位的車位參數和車位內障礙物信息確定是否可泊以及與所述車輛的距離；

S55.根據以上實時環境信息，將檢測到泊車環境分類。

6.根據權利要求1所述的平行泊車路徑規劃系統，其特征在于，所述數據模塊用于估計車輛數據包括：車長、車寬、軸距、前懸、后懸、最大等效前輪轉角、最大等效前輪轉角轉速。

所述數據模塊使用圖像信息，計算車長、車寬；使用相鄰圖像信息計算車輛姿態變化，繼而計算出車輛數據。