[发明专利]车辆侧滑运动的图像轮毂标识检测方法

摘要

本发明公开了一种车辆侧滑运动的图像轮毂标识检测方法，用于解决现有的车辆侧滑运动检测方法实时性差的技术问题。技术方案是通过固定于车身上的四路CCD图像传感器获得带有人工标识的转向轮图像及后轮路面图像，对所获转向轮图像进行处理得到车辆的真实检测转角；并将车辆的真实检测转角与已确定的以方向盘转角值作为输入、转向轮转角作为输出的数学模型的理论输出转角进行对比分析，即可知车辆是否发生了侧滑；同时对后轮路面图像进行处理得到车辆的划痕信息，如果车辆发生了侧滑，则划痕信息即为车辆的侧滑量。本发明可以解决车辆行驶中及转弯时实时侧滑量检测的难题，并克服车轮变形产生的负面影响。

主权项

1.一种车辆侧滑运动的图像轮毂标识检测方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将四路CCD图像传感器固定在车体上，其中两路CCD安装于靠近两前轮内侧的前轮连轴上，另两路CCD安装于靠近两后轮内侧的后轮连轴上；(2)在轮毂外侧粘贴一个的红色圆形标识，该红色圆形标识以车轮轮心点为圆心；(3)读取同一时刻汽车前轮两路CCD图像传感器采集的转向轮转角RGB图像，以及后轮两路CCD图像传感器采集的后轮路面RGB图像；将后轮路面RGB图像转化为灰度图像并采用3*3的中值滤波法去除噪声；(4)根据已读取的转向轮转角RGB图像，获得转向轮转角RGB图像各像素点的R分量值，R分量值最大的那些像素点即为标识圆的边缘点；采用最小二乘法对边缘点进行椭圆拟合，Ax²+Bxy+Cy²+Dx+Ey+F＝0    (1)式中，A，B，C，D，E，F均为待求解方程系数，x，y为椭圆上各点的坐标。为了避免零解，并将解的任何整数倍都视为对同一椭圆的表述，约束条件设为A+C＝1。应用式(1)对边缘点进行最小二乘处理，求目标函数f(A,B,C,D,E,F)=Σi=1n(Axi2+Bxiyi+Cyi2+Dxi+Eyi+F)2---(2)]]>的最小值来确定各系数，其中，A，B，C，D，E，F均为待求解方程系数，x_i，y_i为前述检测到的边缘点的坐标值。再由极值原理，欲使f(A，B，C，D，E，F)值为最小，必有∂f∂B=∂f∂C=∂f∂D=∂f∂E=∂f∂F=0---(3)]]>然后应用求解线性方程组的方法，结合约束条件A+C＝1，求得方程系数A，B，C，D，E，F的值，得到椭圆方程。该椭圆的短轴值与长轴值比的反正弦即为转向轮的转角值，即对后轮路面滤波后的图像采用分段线性变换进行图像增强以突出路面划痕，采用Canny算子提取边缘并对边缘进行膨胀操作；分别统计道路划痕图像中垂直和水平方向的边缘点，得到水平和垂直方向的边缘点总数，再与图像相邻像素点对应的实际距离相乘得到实际的车辆划痕量。其中，确定图像相邻像素点对应的实际长度方法如下：将已知长度为L的直线，放入摄像机坐标系中，得到已知直线对应的图像。统计直线对应的图像中直线的像素点总数N，将直线的实际长度L和像素点总数N进行相比，得到图像中相邻像素点对应的实际距离D＝L/N。(5)将车辆的真实检测转角与已确定的以方向盘转角值作为输入、转向轮转角作为输出的数学模型的理论输出转角进行对比分析，如果车辆发生了侧滑，则划痕信息即为车辆的侧滑量；否则划痕信息可能是其他车辆留在路面上的行驶痕迹。