[发明专利]一种基于视频投影的内轮差智能预警系统及预警方法

权利要求书

1.一种基于视频投影的内轮差智能预警系统，其特征在于，包括均安装于大型车辆的摄像头和超声波测距模块、车轮状态获取模块、及视频投影模块，

所述摄像头用于获取车辆周围影像，所述超声波测距模块用于测量车辆与障碍物之间的实际距离，所述车轮状态获取模块从车辆的OBD系统中获取车辆的前轮和后轮的运行状态；

所述视频投影模块分别连接所述摄像头和所述车轮状态获取模块，且所述视频投影模块根据所述车轮状态获取模块获取的所述前轮和后轮的运行状态计算后轮运行轨迹的计算模型为：

其中，l为车辆前后轮连线长度，θ为车辆前轮转角，坐标原点为汽车右后轮点，x、y为汽车轮胎的运行坐标；

且所述视频投影模块将所述后轮运行轨迹添加在所述摄像头获取的车辆周围影像内；所述超声波测距模块为多个，且间隔适当距离安装在大型车辆的车身侧面，通过上述计算模型绘制出当方向盘转最大角度时，车辆的后轮轨迹线，分别过每个超声波测距模块的安装点A做车身的垂线，垂线交后轮轨迹线于B点，计算线段AB长为K1，以此类推，计算出所有超声波测距模块对应的线段长K2，K3……Kn，将K1，K2，K3……Kn分别设定为对应超声波测距模块的阀值，其中n为超声波测距模块的个数；使得各自对应超声波测距模块的阈值为预设的安全距离值，

如果所述超声波测距模块测量车辆与障碍物之间的实际距离小于预设的安全距离值，则会发出警报。

2.根据权利要求1所述的基于视频投影的内轮差智能预警系统，其特征在于，所述视频投影模块将所述后轮运行轨迹添加在所述摄像头获取的车辆周围影像内中，所述视频投影模块将所述摄像头获取的车辆周围影像进行投影变换后，将所述后轮运行轨迹添加入投影变换后的实时视频中。

3.一种根据权利要求1所述基于视频投影的内轮差智能预警系统的智能预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

所述摄像头获取车辆周围影像，所述超声波测距模块测量车辆与障碍物之间的实际距离，所述车轮状态获取模块从车辆的OBD系统中获取车辆的前轮和后轮的运行状态；

所述视频投影模块接收所述车轮状态获取模块获取的所述前轮和后轮的运行状态，并计算后轮运行轨迹，且将所述后轮运行轨迹添加在所述摄像头获取的车辆周围影像内；

判断所述超声波测距模块测量车辆与障碍物之间的实际距离是否小于预设的安全距离值，如果是，则会发出警报。

4.根据权利要求3所述的智能预警方法，其特征在于，在所述视频投影模块接收所述车轮状态获取模块获取的所述前轮和后轮的运行状态，并计算后轮运行轨迹的步骤中，计算后轮运行轨迹的计算模型如下：

其中，l为车辆前后轮连线长度，θ为车辆前轮转角，坐标原点为汽车右后轮点，x、y为汽车轮胎的运行坐标。

5.根据权利要求3所述的智能预警方法，其特征在于，所述视频投影模块将所述后轮运行轨迹添加在所述摄像头获取的车辆周围影像内步骤包括如下步骤：将后轮着地点设定为世界坐标系的原点，计算得到世界坐标系内的后轮轨迹方程；

将世界坐标系的后轮轨迹方程转换为相机坐标系内的后轮轨迹方程；

将相机坐标系内的后轮轨迹方程转换为成像平面坐标系内的后轮轨迹方程。

6.根据权利要求5所述的智能预警方法，其特征在于，在将所述世界坐标系的后轮轨迹方程转换为所述相机坐标系内的后轮轨迹方程的步骤中，设定所述世界坐标系的后轮轨迹方程为f(X，Y，Z)，所述相机坐标系内的后轮轨迹方程为f(x，y，z)，则有：

其中，X，Y，Z分别为世界坐标系内的坐标，x，y，z分别为相机坐标系内的坐标，R为旋转矩阵，T为相机外参。

7.根据权利要求5所述的智能预警方法，其特征在于，在将所述相机坐标系内的后轮轨迹方程转换为成像平面坐标系内的后轮轨迹方程的步骤中，设定所述相机坐标系内的后轮轨迹方程为f(x，y，z)，所述成像平面坐标系内的后轮轨迹方程为f(u，v)，则有：

其中，x，y，z分别为相机坐标系内的坐标，u，v分别为成像平面坐标系内的坐标，K为相机内参。