[发明专利]障碍物预警方法和障碍物预警装置

权利要求书

1.一种障碍物预警方法，应用于运动装置障碍物规避和路径规划系统，其特征在于，所述方法至少包括：

通过双目摄像机分别获取当前采样时刻和前一采样时刻的场景图像，以及视场范围内各视点到运动装置的第一相对距离图；

根据所述当前采样时刻的所述第一相对距离图，对障碍物进行分割和标定，得到所述障碍物的轮廓、标定信息，并将所述轮廓内的第一距离值进行加权平均，得到在所述当前采样时刻所述障碍物到所述运动装置的第二相对距离图；

根据所述当前采样时刻和所述前一采样时刻的场景图像对利用运动估计算法，计算所述障碍物从所述当前采样时刻到所述前一采样时刻的运动矢量；

根据所述障碍物的所述轮廓和所述标定信息以及所述障碍物从所述当前采样时刻到所述前一采样时刻的所述运动矢量，匹配前一采样时刻对应的被标定障碍物，根据所述前一采样时刻所述障碍物轮廓和前一采样时刻第一相对距离图，计算在所述前一采样时刻所述障碍物到所述运动装置的第二相对距离图；

根据所述障碍物在所述当前采样时刻和所述前一采样时刻的所述第二相对距离图，计算所述障碍物在所述当前采样时刻和所述前一采样时刻的第二相对距离变化值，并根据该第二相对距离变化值以及所述当前采样时刻和所述前一采样时刻之间的时间间隔，计算在所述当前采样时刻所述障碍物与所述运动装置的相对速度；

根据所述障碍物在所述当前采样时刻的第二相对距离图和所述轮廓以及与所述运动装置的相对速度，预判在所述当前采样时刻所述障碍物到所述运动装置的碰撞时间；

所述根据所述当前采样时刻的所述第一相对距离图，对障碍物进行分割和标定，得到所述障碍物的轮廓、标定信息，并将所述轮廓内的第一距离值进行加权平均，得到所述当前采样时刻所述障碍物到所述运动装置的第二相对距离图，具体包括：

对所述当前采样时刻的所述第一相对距离图进行过滤，去除路面和虚假障碍物；

通过所述当前采样时刻的所述第一相对距离图获得所述当前采样时刻的所述障碍物的第二相对距离，并将所述第二相对距离值相似的视点融合成联通的轮廓；

对所述联通的障碍物轮廓进行标记并对轮廓内的第一相对距离值加权平均获得对所述障碍物第二相对距离值的标定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过双目摄像机分别获取当前采样时刻和前一采样时刻的场景图像，以及视场范围内各视点到运动装置的第一相对距离图，具体包括：

根据双目测距原理，由双目摄像机成像，并结合同一物体在所述双目摄像机的两幅同时刻所成的场景图像里的视觉差异以及所述双目摄像机的结构参数，获取所述当前采样时刻和所述前一采样时刻的场景图像，以及所述视场范围内各视点到运动装置的第一相对距离图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述各障碍物从所述当前采样时刻到所述前一采样时刻的运动矢量，具体包括：

将所述当前采样时刻的场景图像和所述前一采样时刻的场景图像划分成N个子块；其中，所述N取正整数；

利用快速块匹配算法或频域计算法，计算所述当前采样时刻的场景图像和所述前一采样时刻的场景图像中各个所述子块的对应关系，得到各个所述子块的运动矢量场；或者，

利用光流法或所述频域计算法，计算所述当前采样时刻和所述前一采样时刻的场景图像对中各关键点的对应关系，得到所述各关键点的运动矢量场；

对所述运动矢量场进行分配或插值，计算得到所述障碍物从所述当前采样时刻到所述前一采样时刻的运动矢量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据该障碍物第二相对距离变化值以及所述当前采样时刻和所述前一采样时刻之间的时间间隔，计算在所述当前采样时刻所述障碍物与所述运动装置的相对速度，具体包括：

用所述第二相对距离变化值除以所述当前采样时刻和所述前一采样时刻之间的时间间隔，得到在所述当前采样时刻所述障碍物与所述运动装置的相对速度。