[发明专利]一种利用光标定的无人驾驶车障碍物视觉检测方法与装置

说明书

本发明为一种利用光标定的无人驾驶车障碍物视觉检测方法与装置，设计一种基于电鳗鱼放电原理的无人驾驶车辆检测障碍物的方法与装置，该方法仿照电鳗鱼感知周围环境的本领：通过分析自身产生的从远红外到深紫外的宽频谱白光光线状态是否被环境发生改变发现天敌和猎物。本发明分别在无人驾驶车副驾驶位玻璃窗上外方的水平和垂直方向安装激光排笔，分别检测地面上的障碍物和悬浮障碍物;同时在无人驾驶车驾驶位前方的窗玻璃下外方，按照倾斜视线与激光排笔发出光线的固定夹角安装高清同步摄像头，观察5米左右的区域是否有障碍物或悬浮空物体,一旦检测到有障碍物，直接刹车。本发明极大的提高障碍物的检测速度以及后续的识别学习能力，同时免去了昂贵的激光测距器件，大大的降低了工程设施的成本。

技术领域

本发明是利用低成本脉冲激光装置和高清摄像头组成的同步电鱼眼设备进行无人驾驶车任意形状障碍物检测的方法。属于汽车无人驾驶领域。

背景技术

由于行车环境的复杂性，对无人驾驶车各方面的技术都非常严格，尤其是无人驾驶中障碍物的检测一直是研究的难点。障碍物形状的多样性，以及天气与光照环境的复杂多变性，例如：雾霾天气，雨雪天气，强光车灯，阳光反射都会很大程度影响无人驾驶车的检测能力，甚至无法检测障碍物，造成严重的后果。

近年来无人驾驶车已经成为高校、企业研究的热点，其中障碍物的检测是至关重要的一部分，虽然采取的方法很多，但是在不同环境下，对不同障碍物的检测还是存在弊端，比如：在障碍物与地面颜色相接近的时候，可能就无法检测出障碍物；在雾霾天气时，对任意形状的障碍物进行检测的技术也尚未成熟。而本发明能够为无人驾驶提供一套较完整的、可靠的主动式四维时空视觉障碍物检测的方法与装置，对于无人驾驶车提高效率和安全性至关重要，该发明功能迎合了国家相关政策要求以及公共交通汽车领域的发展需要，就目前公共交通汽车业的发展状况来看，该发明市场前景非常广阔，扫地车，环卫车，快递车都会相继跟进。

本发明系统是仿照电鳗鱼感知周围环境的本领，设计的一种基于电鳗鱼同步放电原理进行障碍物检测的方法。同时，能在不同的天气环境下，采取不同的光波长脉冲激光线以使摄像头更好的同步检测所发出的光线是否由于障碍物引起错位或消失。按照光能量的强弱分布以及自然环境中动物的发展规律，比如：猫头鹰、狼等动物在黑夜的时候眼睛是发绿光，主要分为在夜晚行车时，采取绿光光源；考虑到白天阳光太强，采集到的图像会过度曝光，经过测试，通过分析索尼4K摄像头采集到的行车视频，采用绿光光源为主，红外光为辅的形式检检测障碍物，也能在雾霾天气穿透力更强，不会由于空气中的粉尘颗粒引起光线的折射，导致回波位置的模糊，从而便于进一步采取相应的刹车措施。相比较目前无人驾驶车中利用64线机械运动扫描检测障碍物的位置相比，本发明采用的无动件24*3=72线电鱼眼检测障碍的速度达到1/25秒以上，而且不会随时间磨损。汽车的宽度一般在2400毫米，每条线可以覆盖33毫米，小于儿童的小腿粗细，确保检测无误。

本专利的突破及产品产业应用，提供了一种高效、快速的无人驾驶车全天候障碍物检测方法，大大提高了检测速度，有效减少行车过程中光污染严重环境下的意外事故的发生，促进无人驾驶车研究的健康发展。

发明内容

本发明是一种仿照电鳗鱼感知周围环境的本领设计的无人驾驶车时空同步障碍物检测方法与装置（如图1），涉及到激光排笔的选择、高清摄像头的选择、图像处理技术等，装置主要是由激光排笔与高清摄像头组成，使其具备如下功能。

1、装置角度调整：本发明最重要的就是激光排笔与高清摄像头的角度调整。首先，选择摄像头动态范围与波长范围较大的规格，以确保能看到更多的信息；其次，分别调整激光排笔和高清摄像头与无人驾驶车的夹角位置α、β，确保摄像头看见的绿光光线在无障碍物情况下是一条水平的直线，或者任意预先确定的警示行人的形状。