[发明专利]基于单目视觉的道路车辆识别方法及系统有效

专利信息
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
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
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
【权利要求书】:

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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