[发明专利]一种基于目标像素面积和宽高比的单目实时测距方法

权利要求书

1.一种基于目标像素面积和宽高比的单目实时测距方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤一：采用ssd模型实现目标的检测处理，实现较为准确的框定；

步骤二：对相机进行焦距标定，获取相机的内部参数，基于目标检测的宽和高，获得目标正面角度的像素面积和宽高比；

步骤三：通过目标检测的像素面积与距离的关系和目标像素宽高比的特性，实现多角度不同距离下的单目测距，具体是：

设目标的左上角点坐标为(x₁,y₁)和右下角点坐标为(x₂,y₂)，R为目标正面角度的宽高比；

计算目标的像素宽x＝(x₂-x₁)和像素高y＝(y₂-y₁)，计算实际的像素宽高比r＝x/y；当像素宽高比r(R-α)时，α为通过实验设定的阈值，相机拍摄目标侧面视角，y与正面视角相比是不变的，x与正面视角相比是减小的，推导出基于正面视角的宽和高y_c＝y和x_c＝y_c*R；

当像素宽高比r(R+α)时，相机拍摄目标俯视视角，x与正面视角相比是不变的，y与正面视角相比是减小的，推导出基于正面视角的宽和高x_c＝x和y_c＝x_c/R；

为α设定的阈值

当处于正面视角时，x_c＝x和y_c＝y；

最后根据像素面积和距离的计算公式计算出距离u；

步骤四：在实时测距中引入卡尔曼滤波，用于减小每帧之间目标检测的误差，进而提高实时测距的稳定性。

2.根据权利要求1所述的单目实时测距方法，其特征在于：基于针孔成像模型，采用固定的目标，等间距变换和相机间的距离u，拍摄目标正面角度图像，得到相机焦距f：

其中，f_x为单目摄像头的水平方向焦距，f_y为单目摄像头的竖直方向焦距值，X为目标正面的实际宽度，Y为目标正面的实际高度，x_o为目标正面在图像中的像素宽，y_o为目标正面在图像中的像素高。

3.根据权利要求2所述的单目实时测距方法，其特征在于：目标的大小通过它的像素面积表示，采用下式计算目标的像素面积值s_o：