[发明专利]二维世界坐标系的俯视行人风险量化系统

权利要求书

1.一种二维世界坐标系的俯视行人风险量化系统，其特征在于，包括车载摄像机及量化装置；所述车载摄像机装配于车顶处并且面向车行方向，用于拍摄行人平视图像；所述量化装置存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

对车载摄像机拍摄的行人图像，计算所有行人目标的行人轨迹点，行人目标数量为N，获取并更新实时时刻的所有行人目标平视行人轨迹点向量；

将所有平视行人轨迹点向量映射至二维世界坐标系，得到对应N个俯视二维世界坐标系行人轨迹点向量；

量化装置基于如下方式将平视行人轨迹点向量映射变换到俯视行人轨迹点向量

第一步，计算映射因子rFactor和cFactor：

其中u和v为输入值代表图像中逆透视映射点，M和N为定值，代表图像宽度和高度，AlphaU为水平孔近角，AlphaV为竖直孔近角；

第二步，计算二维世界坐标初始映射点(x',y')：

其中C_x、C_y和C_z为定值，代表摄像机在世界坐标系中坐标，设定C_x＝C_y＝0且C_z＝H，H为距地高度；θ为摄像机与地面俯仰角；

第三步，修正初始映射点获得二维世界坐标系映射坐标点(x,y)：

其中γ为定值，代表摄像机偏转角；

设定行人运动观测范围，构建与N个俯视二维世界坐标系行人轨迹向量对应的俯视二维世界坐标系行人轨迹矩阵M_P，从世界坐标系中独立对应俯视二维世界坐标系行人轨迹矩阵

构建匹配行人轨迹矩阵的俯视二维世界坐标系车前风险矩阵M_V，并复制出与自身相同的副本矩阵所述量化装置基于如下方式构建匹配行人轨迹矩阵的俯视二维世界坐标系车前风险矩阵M_V：

将所述二维世界坐标系中各坐标点等势至Y_W轴，Y_W轴表示二维世界坐标系中的一个坐标轴；

求取对应坐标点的风险权重；

使用与行人轨迹矩阵相同的矩阵映射函数映射为车前风险矩阵；

二维世界坐标系的风险等势线由6条关于Y_W轴的二阶曲线构成，且满足：

y＝γ(x)＝α₁x²+α₂x+α₃ (6)

其中：α₁、α₂和α₃为二阶多项式系数向量，且满足：

量化装置基于如下方式计算车前风险权重：

w_r为归一化风险强度，某个区域w_r值越接近1则该区域越危险，反之越趋向于0则表示越安全；C₁和C₂为归一化参数，μ和σ分别表示为函数期望和方差，量化装置使用矩阵映射函数，生成车前风险矩阵M_V：

(n,m)＝f_wm(x,y,w_r)

(x,y,w_r)表示二维世界坐标系坐标点及对应风险强度，(n,m)表示运算矩阵中元素行列位置；

对于行人目标i∈[1,N]，计算邻近行人风险系数R_i：

其中：k_i为行人轨迹点数量。

2.如权利要求1所述的二维世界坐标系的俯视行人风险量化系统，其特征在于，车载摄像机距地高度H适应范围为1.2m至1.6m之间，偏航角γ理想装配角度为0°，装配误差可接受范围为±1°，俯仰角θ理想装配角度为0°，装配误差可接受范围为±3°。

3.如权利要求1所述的二维世界坐标系的俯视行人风险量化系统，其特征在于，量化装置基于如下方式计算水平孔近角AlphaU和竖直孔近角AlphaV：

其中焦距是f、感光元件长度是d_x、感光元件宽度是d_y。