[发明专利]一种测量前方车辆距离的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及车载电子技术，尤其涉及一种测量前方车辆距离的方法和装置。

背景技术

基于单目前向摄像头的车辆测距是智能汽车驾驶中的前向防碰撞预警系统的关键技术之一，对于保持车距、车道变换以及前车碰撞预警都有着重要的作用。相对于激光雷达测距、双目视觉测距以及其他测距方法，基于单目摄像头的测距有着成本低廉以及信息丰富的优势。

当前，基于单目摄像头的测距方法主要有：1、根据图像中的像素位置和实际距离之间的统计关系建模，来估算实际距离；该方法无法建立通用的模型，要针对不同车型进行调试；2、利用摄像头成像原理，以及近大远小的原理，对车辆进行建模，进而估算实际距离，但不能计算出确切的距离数据；3、利用道路特征和本车在车道中的位置来计算前车的距离，对于道路特征有较强的依赖性，不能通用推广。

发明内容

本发明的目的在于提出一种测量前方车辆距离的方法和装置，能够测量前方的车辆与本车的距离，为驾驶员提供参考。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种测量前方车辆距离的方法，包括：

对单目前向摄像头进行标定得到图像坐标与物理坐标之间的投影变换矩阵；

通过单目前向摄像头获取车辆前方的图像；

提取前方车辆的边缘信息，得到表示边缘的矩形；

根据所述边缘信息和预设车体模型计算前方车辆的第一实际距离；

根据所述边缘信息和所述投影变换矩阵，计算前方车辆的第二实际距离；

根据所述第一实际距离和所述第二实际距离计算前方车辆距离。

其中，对单目前向摄像头进行标定得到图像坐标与物理坐标之间的投影变换矩阵，包括：

通过所述单目前向摄像头获取标定物的标定图像；

获取标定物的标定点的物理坐标和在标定图像上的图像坐标；

计算图像坐标与物理坐标之间的投影变换矩阵。

其中，根据所述边缘信息和所述投影变换矩阵，计算前方车辆的第二实际距离，包括：

获得所述矩形的下边缘的平均坐标；

根据所述投影变换矩阵计算所述平均坐标对应的实际坐标；

从所述实际坐标中获取前方车辆的第二实际距离。

其中，根据所述第一实际距离和所述第二实际距离计算前方车辆距离，包括：

设置所述第一实际距离的第一权重和所述第二实际距离的第二权重；

前方车辆距离＝第一实际距离*第一权重+第二实际距离*第二权重。

其中，设置所述第一实际距离的第一权重和所述第二实际距离的第二权重，包括：

所述第一权重和所述第二权重的初始值均为0.5；

根据所述第一实际距离和所述图像的上一帧的前方车辆距离，计算所述图像的当前帧的第一权重；

第二权重＝1-所述第一权重。

其中，提取前方车辆的边缘信息，得到表示边缘的矩形，包括：

通过样本训练得到车辆的LBP特征；

根据所述LBP特征识别前方车辆在图像中的位置；

通过SOBEL算子进行边缘检测，在所述位置提取前方车辆的上边缘和下边缘；

对所述位置进行阈值二值化后，提取前方车辆的左边缘和右边缘；

所述上边缘、所述下边缘、所述左边缘和所述右边缘围成表示边缘的矩形。

另一方面，本发明提供一种测量前方车辆距离的装置，包括：

标定模块，用于对单目前向摄像头进行标定得到图像坐标与物理坐标之间的投影变换矩阵；

单目前向摄像头，用于获取车辆前方的图像；

边缘检测模块，用于提取前方车辆的边缘信息，得到表示边缘的矩形；

第一距离计算模块，用于根据所述边缘信息和预设车体模型计算前方车辆的第一实际距离；

第二距离计算模块，用于根据所述边缘信息和所述投影变换矩阵，计算前方车辆的第二实际距离；

融合计算模块，用于根据所述第一实际距离和所述第二实际距离计算前方车辆距离。

进一步的，所述单目前向摄像头还用于获取标定物的标定图像；

所述标定模块具体用于获取标定物的标定点的物理坐标和在标定图像上的图像坐标；计算图像坐标与物理坐标之间的投影变换矩阵。

其中，所述第二距离计算模块具体用于：

获得所述矩形的下边缘的平均坐标；

根据所述投影变换矩阵计算所述平均坐标对应的实际坐标；

从所述实际坐标中获取前方车辆的第二实际距离。