The invention discloses an obstacle ranging system based on monocular vision, which includes: image acquisition module takes single image of obstacle and transmits it to image processing module; image processing module preprocesses single image and transmits single image to distance computing module; distance computing module digitizes the image to be analyzed to complete obstacle description. After the height information is restored and the position information of the obstacle's height, size and bottom in the phase plane is determined, the distance of the obstacle is calculated by optical similarity triangle according to the focal length of the image capture module, the height of the image capture module from the ground and the position of the obstacle's bottom in the phase plane. The invention also discloses an obstacle ranging method based on monocular vision.
【技术实现步骤摘要】
基于单目视觉的障碍物测距系统及其测距方法
本专利技术涉及汽车领域,特别是涉及一种用于自动驾驶技术基于单目视觉的障碍物测距系统。本专利技术还涉及一种用于自动驾驶技术基于单目视觉的障碍物测距方法。
技术介绍
视觉测距就是人类使用计算机来获取距离数据的一项基础知识,并且由于其在机器人研究中占据极其重要的位置而受到大家的广泛关注,并且在机器目标跟踪、视觉定位以及视觉避障等中得到了广泛的应用,同时成为视觉导航以及伺服控制中的不可缺少的重要技术。随着视觉技术的发展,越来越多的测距算法涌现出来,比较常见的就是结构法、单目测量、双目测量以及多目测量法等。其中结构光因为受到光源的影响限制,因此它只能在固定的场合进行应用;双目视觉由于受到特征点匹配的影响,所以精度以及效率都不够稳定,因此如何解决双目视觉的特征点匹配问题是该部分研究的重点方向;相对比前面的两种测量方法,单目视觉测距结构较为简单,运算速度快捷,从而使其在日后的应用上占据重要的地位。在现有视觉测距仪使用的是双目或者多目的检测方法,双目检测距离的方式是通过对两幅图像视差的计算,直接对前方景物进行距离测量,无需判断前方出现的是什么类型的障碍物。双目摄像头的原理与人眼相似。人眼能够感知物体的远近,是由于两只眼睛对同一个物体呈现的图像存在差异,也称“视差”。物体距离越远,视差越小;反之,视差越大。视差的大小对应着物体与眼睛之间距离的远近。用一个简单的实验来说明视差,在测试者的眼睛前竖直举起他的手指,然后交替地闭上他的眼睛,测试者会注意到他的手指相对于场景的背景向左和向右跳动,水平上的运动或视差是与测试者的距离成反比的。相对 ...
【技术保护点】
1.一种基于单目视觉的障碍物测距系统,其特征在于,包括:图像摄取模块、图像处理模块和距离计算模块;所述图像摄取模块拍摄障碍物单幅图像发送至于图像处理模块;所述图像处理模块对所述单幅图像进行预处理后将所述单幅图像转化为待分析图像发送至距离计算模块;所述距离计算模块将待分析图像进行数字化描述完成障碍物高度信息恢复,确定障碍物的高度、尺寸和底部在相平面上的位置信息后,根据图像摄取模块焦距、图像摄取模块离地面高度以及障碍物底部在相平面上的位置,通过光学相似三角计算获得障碍物距离。
【技术特征摘要】
1.一种基于单目视觉的障碍物测距系统,其特征在于,包括:图像摄取模块、图像处理模块和距离计算模块;所述图像摄取模块拍摄障碍物单幅图像发送至于图像处理模块;所述图像处理模块对所述单幅图像进行预处理后将所述单幅图像转化为待分析图像发送至距离计算模块;所述距离计算模块将待分析图像进行数字化描述完成障碍物高度信息恢复,确定障碍物的高度、尺寸和底部在相平面上的位置信息后,根据图像摄取模块焦距、图像摄取模块离地面高度以及障碍物底部在相平面上的位置,通过光学相似三角计算获得障碍物距离。2.如权利要求1所述基于单目视觉的障碍物距离计算系统,其特征在于:所述图像摄取模块是单目相机或摄像机,所述图像处理模块和距离计算模块是MCU或PC。3.如权利要求1所述基于单目视觉的障碍物距离计算系统,其特征在于:所述预处理至少包括图像平滑处理,图像分割处理和或数学形态学处理。4.如权利要求3所述基于单目视觉的障碍物距离计算系统,其特征在于:所述图像处理模块能分辨灰度图像和彩色图像。5.如权利要求4所述基于单目视觉的障碍物距离计算系统,其特征在于:所述单幅图像转化为待分析图像是将单幅图像的彩色图像部分转换为灰度图像。6.如权利要求5所述基于单目视觉的障碍物距离计算系统,其特征在于:所述距离计算模块将待分析图像进行数字化描述是将待分析图像从二维空间到三维空间拟映射。7.如权利要求6所述基于单目视觉的障碍物距离计算系统,其特征在于:待分析图像从二维空间到三维空间拟映射采用以下方式;将待分析图像像素采用二维矩阵描述,所述二维矩阵行列表示像素点的空间位置,用数值或向量来表示像素的颜色信息。8.如权利要求7所述基于单目视觉的障碍物距离计算系统,其特征在于:待分析图像转化为灰度图像其二维矩阵如下;F(x,y)二维矩阵中f(i,j)是矩阵中第i行、第j列的灰度值,其中1≤i≤m,1≤j≤n。9.如权利要求8所述基于单目视觉的障碍物距离计算系统,其特征在于:所述障碍物高度信息恢复采用明暗恢复形状(shapefromshading,SFS)。10.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:栗工,芦勇,刘翔,罗来军,解博,
申请(专利权)人:联创汽车电子有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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