[发明专利]用于确定车辆至对象的距离的方法和设备

说明书

本发明涉及车辆景物识别领域。本发明提供一种用于确定车辆至对象的距离的方法，包括以下步骤：S1：获取借助车载摄像机拍摄的车辆前方环境的二维的图像，该图像包括车辆前方的对象和交通标记物；S2：在该图像中确定交通标记物的图像几何特征；S3：在该图像中确定对象相对于交通标记物的图像位置关系；S4：在交通标记物的图像几何特征与预确定的实际几何特征之间建立关联性，基于关联性和图像位置关系确定车辆至对象的距离。本发明还提供一种用于确定车辆至对象的距离的设备。在本发明中利用未知对象与已知标定物的位置关系，将测距问题转换为已知标定物的图像点与实际点之间的映射问题，提供了仅借助单目摄像机就能够实现的高效测距方案。

技术领域

本发明涉及一种用于确定车辆至对象的距离的方法，本发明还涉及一种用于确定车辆至对象的距离的设备。

背景技术

对于基于视觉感知的自动驾驶功能而言，准确探测与前方物体的距离至关重要。立体摄像机通过将多个摄像机的图像彼此叠加来产生车辆周围环境的空间图像，这使得能够非常准确地确定前方对象的3D轮廓及车辆至该对象的距离。但是硬件成本和计算量级是立体视觉面临的难点，此外，必须经常对立体摄像机的多个摄像机进行校准和协调，这一过程是费时的且容易引入其他错误。单目摄像机通常以较成本和较小尺寸实施，但是由于无法使用立体效果，当与前方物体的间距很远或视野条件不佳时，只能实现粗略的距离探测。

目前，现有技术中提出一种基于车道标记线的测距方法，其中，通过识别车辆与前方对象之间的车道标记线数量来实现间接距离推算。但是由于车道标记线的不连续性以及车辆本身对标记线的遮挡，这种计数过程十分不准确。

还已知一种测量车距的方法，在该方法中，利用前方车辆经过两个连续标志物的时间以及两个标志物之间的标准距离来估算车距。这种方法依赖于特殊标志物的规律性排列，并且需要等待前车完整经过两个连续标志物之后才能实现测距，因此应用场景存在局限性。

在这种背景下，期待提供一种基于单目摄像机的改进的测距方案，旨在提高测量结果的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于确定车辆至对象的距离的方法和一种用于确定车辆至对象的距离的设备，以至少解决现有技术中的部分问题。

根据本发明的第一方面，提出一种用于确定车辆至对象的距离的方法，所述方法包括以下步骤：

S1：获取借助车载摄像机拍摄的车辆前方环境的二维的图像，所述图像包括位于车辆前方的对象以及交通标记物；

S2：在所述图像中确定交通标记物的图像几何特征；

S3：在所述图像中确定对象相对于交通标记物的图像位置关系；以及

S4：在交通标记物的图像几何特征与预先确定的实际几何特征之间建立关联性，基于所述关联性以及所述图像位置关系确定车辆至对象的距离。

本发明尤其包括以下技术构思：利用未知对象与已知参照物的位置关系，将车辆与任意对象的距离探测问题转换为已知参照物上的图像点与实际点之间的映射问题。在此期间无须采用两幅或两幅以上图像，也不需要约束车辆自身运动，提供了一种仅借助单个摄像机就能实现的高效测距方案。

可选地，所述方法还包括以下步骤：对车载摄像机进行初始化，其中，在交通标记物至车辆的距离为参考距离的情况下，借助车载摄像机确定交通标记物的参考图像几何特征，将交通标记物的实际几何特征、参考图像几何特征和参考距离绑定地存储作为车载摄像机的初始标定参数。

由此，实现以下技术优点：可以借助初始化过程提前录入多个预确定的交通标记物的参考信息，从而便于在正常行驶期间的随时调取和使用。

可选地，所述步骤S3包括：在所述图像中，借助内插法在对象的水平延伸线上构造交通标记物的假想投影。