[发明专利]基于单目视觉的道路车辆识别方法及系统有效
申请号: | 201910601986.0 | 申请日: | 2019-07-05 |
公开(公告)号: | CN110502971B | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
发明(设计)人: | 朱茂桃;刘庄;邢浩 | 申请(专利权)人: | 江苏大学 |
主分类号: | G06V20/58 | 分类号: | G06V20/58;G06V10/25;G06V10/44;G06T7/13;G06T7/136 |
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地址: | 212013 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 目视 道路 车辆 识别 方法 系统 | ||
1.基于单目视觉的道路车辆识别方法,其特征在于,首先建立道路附着系数与路面灰度值的关系,由实时获取的路面附着系数得到对应图像分割阈值,完成对道路与非道路区域的分割,初步缩小车辆识别范围,继而通过对车辆尾灯特征提取,划分出车辆感兴趣区域ROI,通过对ROI区域内车辆边界特征、对称性特征的提取验证车辆的存在;
所述方法的实现包括如下步骤:
步骤1,图像预处理:利用车辆轮胎模型与动力学模型,提取道路附着系数,根据不同附着系数对应不同路面,不同路面对应不同分割阈值粗略地将道路与非道路区域分割出来,缩小车辆识别范围;
步骤2,ROI区域划定:在图像预处理的基础上,通过选择合适的颜色空间,对车辆尾灯进行提取,并通过预设阈值对一定范围的图像进行提取,得到假设车辆存在的ROI区域;
步骤3,ROI区域车辆验证:利用边缘检测算子,对车辆尾部上下左右边缘进行提取,缩小车辆感兴趣区域,并通过对该区域内图像对称性特征进行分析,验证区域内车辆的假设。
2.根据权利要求1所述的基于单目视觉的道路车辆识别方法,其特征在于,所述步骤1的具体步骤包括如下:
步骤1.1建立车辆轮胎模型;
步骤1.2建立车辆动力学模型;
步骤1.3结合车辆轮胎模型与动力学模型,得出路面附着系数方程;
步骤1.4车辆区域预提取。
3.根据权利要求2所述的基于单目视觉的道路车辆识别方法,其特征在于,所述步骤1.1建立车辆轮胎模型的方法:
设Fxi为纵向力,Fyi为侧向力,i取1,2,3,4则建立如下数学模型:
其中,μ为路面附着系数;Fzi为各轮上的垂向载荷;Cx为轮胎的纵向刚度;Cy为轮胎的侧偏刚度;λ为各轮胎纵向滑移率;L为边界值,表述了轮胎非线性特性;βi为各轮胎侧偏角;ε为速度影响因子,作用在于修正轮胎滑移的速度对轮胎力的影响。
4.根据权利要求3所述的基于单目视觉的道路车辆识别方法,其特征在于,所述步骤1.2建立车辆动力学模型包括:
纵向运动微分方程:
其中,vx为车辆纵向速度;vy为车辆侧向速度;ax为车辆纵向加速度;m为整车质量;α为前轮转角;r为质心回转半径;Fx1、Fx2、Fx3和Fx4分别为四个车轮的纵向力;Fy1为左前轮的侧向力,Fy2为右前轮的侧向力;
侧向运动微分方程:
其中,ay为车辆侧向加速度;Fy3与Fy4分别为左后轮与右后轮上的侧向力;
横摆运动微分方程:
其中,τ为质心动量矩;Iz为绕垂直轴线的转动惯量;γ为横摆角速度;tf与tr分别为前轮距和后轮距;A与B分别为质心到前轴与后轴的距离。
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