一种图像测距方法、系统、存储介质和车载视觉感知设备技术方案

本发明专利技术提供一种图像测距方法、系统、存储介质和车载视觉感知设备。其中车载视觉感知设备包括前视摄像头和环视摄像头，且前视摄像头与环视摄像头设置于汽车的不同位置；图像测距方法包括：通过前视摄像头和环视摄像头分别采集汽车的前方目标的图像；时钟同步所采集的图像；分别提取前视摄像头和环视摄像头采集的图像的图像特征点，并进行匹配；计算匹配的图像特征点、前视摄像头的光心以及环视摄像头的光心在世界坐标系中的坐标，构建三角形；利用三角测距法，通过前视摄像头和环视摄像头的光心间的实际距离计算汽车的车身与匹配的图像特征点的距离。本发明专利技术设计合理，制造和使用成本低廉，大大提高了前视摄像头的测距精度。

An image ranging method, system, storage medium and vehicle visual perception equipment

The invention provides an image ranging method, a system, a storage medium and a vehicle visual perception device. The vehicle visual perception device includes a camera and a camera to look forward, different positions and forward-looking camera cameras set up in the car and looked around; including image location method: image objects in front of automobile were collected through the sight of camera and camera image surveying; clock synchronization acquisition; extract forward-looking camera and image acquisition camera around the the image feature points and matching calculation; matching feature points and the camera optical center of the camera and look forward to the optical center in world coordinates, constructing triangle; using triangular ranging method through the actual distance of the optical center of camera camera and look forward the calculation of the car body and matching the image feature point distance. The invention is reasonable in design, low in manufacture and use, and greatly improves the distance precision of the front - looking camera.

【技术实现步骤摘要】
一种图像测距方法、系统、存储介质和车载视觉感知设备
本专利技术涉及计算机视觉感知技术，特别是涉及一种图像测距方法、系统、存储介质和车载视觉感知设备。
技术介绍
随着公路交通特别是高速公路系统的发展，交通事故率也呈现上升趋势，交通安全越来越成为人们关注的焦点。因此，研究车辆安全辅助驾驶技术，为车辆提供安全辅助驾驶功能，从而为减少因驾驶者主观因素造成的交通事故提供智能技术服务。计算机视觉感知技术因其提供的信息量大、稳定性好等因素，逐渐成为车辆安全辅助驾驶技术的研究重点。随着计算机视觉感知技术的不断发展，将计算机视觉感知技术应用到智能车辆和/或无人驾驶车辆的车载视觉感知设备中，如此大大提高了汽车的驾驶安全。目前，在智能车辆和/或无人驾驶车辆，车载视觉感知设备均是通过环视系统、前视摄像头以及车载终端而实现的。其中，环视系统用于观察车身周围的环境情况；前视摄像头安装在车前方的车载摄像头，通过前视摄像头可以直观地看到汽车行驶前方的障碍物，并通过车载终端利用前视摄像头所拍摄的图片可以计算出与前方障碍物的距离。但是，单纯的依靠一个前视摄像头和车载终端进行前方障碍物的测距，往往难以达到理想的精度。而环视摄像头由于其最初设计的想法是追求比较大的视场，因此能够感知的目标距离比较近，不足以应对智能车辆和/或无人驾驶车辆的精确视觉测距任务。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种图像测距方法、系统、存储介质和车载视觉感知设备，用于解决现有技术中车载视觉设备的前视摄像头的测距精度不高的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种图像测距方法，应用于汽车的车载视觉感知设备，所述车载视觉感知设备包括前视摄像头和环视摄像头，且所述前视摄像头与所述环视摄像头设置于所述汽车的不同位置；所述图像测距方法包括：通过所述前视摄像头和所述环视摄像头分别采集所述汽车的前方目标的图像；时钟同步所述前视摄像头和所述环视摄像头采集的所述图像；分别提取所述前视摄像头和所述环视摄像头采集的所述图像的图像特征点，并进行匹配；计算匹配的所述图像特征点、所述前视摄像头的光心以及所述环视摄像头的光心在世界坐标系中的坐标，构建三角形；利用三角测距法，通过所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离计算所述汽车的车身与匹配的所述图像特征点的距离。于本专利技术的一实施例中，所述前视摄像头采用前视单目摄像头；所述环视摄像头采用鱼眼摄像头。于本专利技术的一实施例中，所述计算匹配的所述图像特征点、所述前视摄像头的光心以及所述环视摄像头的光心的世界坐标系中的坐标，构建三角形的步骤包括：获取匹配的所述图像特征点在前视摄像头坐标系中的坐标和在环视摄像头坐标系中的坐标，利用坐标转换计算匹配的所述图像特征点在所述世界坐标系中的坐标；利用坐标转换计算所述前视摄像头的光心坐标和所述环视摄像头的光心坐标在所述世界坐标中的坐标；在所述世界坐标系中，以匹配的所述图像特征点、所述前视摄像头的光心和所述环视摄像头的光心作为所述三角形的三个顶点，构建所述三角形。于本专利技术的一实施例中，所述利用三角测距法，通过所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离计算所述汽车的车身与匹配的所述图像特征点的距离的步骤包括：计算所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离；利用所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离校准所述三角形的边长；依据校准的所述三角形计算所述汽车的车身与匹配的所述图像特征点的距离。于本专利技术的一实施例中，所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离是通过预先测定的所述前视摄像头和所述环视摄像头的位姿获得的。本专利技术还公开了一种图像测距系统，应用于汽车的车载视觉感知设备，所述车载视觉感知设备包括前视摄像头和环视摄像头，且所述前视摄像头与所述环视摄像头设置于所述汽车的不同位置；所述图像测距系统包括：采集模块，用于通过所述前视摄像头和所述环视摄像头分别采集所述汽车的前方目标的图像；同步模块，用于将所述前视摄像头和所述环视摄像头采集的所述图像进行时钟同步；提取匹配模块，用于对所述前视摄像头和所述环视摄像头采集的所述图像进行图像特征点的提取和匹配；坐标计算模块，用于计算匹配的所述图像特征点、所述前视摄像头的光心以及所述环视摄像头的光心在世界坐标系中的坐标，构建三角形；距离计算模块，用于利用三角测距法，通过所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离计算所述汽车的车身与匹配的所述图像特征点的距离。于本专利技术的一实施例中，所述前视摄像头采用前视单目摄像头；所述环视摄像头采用鱼眼摄像头。于本专利技术的一实施例中，所述坐标计算模块包括：获取子模块，用于获取匹配的所述图像特征点在前视摄像头坐标系中的坐标和在环视摄像头坐标系中的坐标；转换子模块，用于利用坐标转换计算匹配的所述图像特征点、所述前视摄像头的光心坐标和所述环视摄像头的光心坐标在所述世界坐标系中的坐标；构建子模块，用于在所述世界坐标系中，以匹配的所述图像特征点、所述前视摄像头的光心和所述环视摄像头的光心作为所述三角形的三个顶点，构建所述三角形。于本专利技术的一实施例中，所述距离计算模块包括：光心距离计算子模块，用于计算所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离；校准子模块，用于利用所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离校准所述三角形的边长；距离计算子模块，用于依据校准的所述三角形计算所述汽车的车身与匹配的所述图像特征点的距离。本专利技术还公开了一种存储介质，存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的图像测距方法。本专利技术公开了一种车载视觉感知设备，包括前视摄像头、环视摄像头、处理器、存储器及保存在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；其中；所述前视摄像头和所述环视摄像头设置在汽车的不同位置；所述处理器执行所述程序时实现如上所述的图像测距方法。于本专利技术的一实施例中，所述前视摄像头采用前视单目摄像头；所述环视摄像头采用鱼眼摄像头。如上所述，本专利技术的一种图像测距方法、系统、存储介质和车载视觉感知设备，通过前视摄像头和环视摄像头以及汽车的前方目标组成的三角形，计算汽车与前方目标的距离，计算过程属于精确计算，大大提高了前视摄像头的测距精度；并且，本专利技术设计合理，在提高检测性能的同时，降低了制造和使用成本。附图说明图1显示为本专利技术实施例公开的一种图像测距方法的流程示意图。图2显示为本专利技术实施例公开的一种图像测距系统的原理示意图。元件标号说明S10～S50步骤210采集模块220同步模块230提取匹配模块240坐标计算模块241获取子模块242转换子模块243构建子模块250距离计算模块251光心距离计算子模块252校准子模块253距离计算子模块具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参阅附图。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像测距方法，其特征在于，应用于汽车的车载视觉感知设备，所述车载视觉感知设备包括前视摄像头和环视摄像头，且所述前视摄像头与所述环视摄像头设置于所述汽车的不同位置；所述图像测距方法包括：通过所述前视摄像头和所述环视摄像头分别采集所述汽车的前方目标的图像；时钟同步所述前视摄像头和所述环视摄像头采集的所述图像；分别提取所述前视摄像头和所述环视摄像头采集的所述图像的图像特征点，并进行匹配；计算匹配的所述图像特征点、所述前视摄像头的光心以及所述环视摄像头的光心在世界坐标系中的坐标，构建三角形；利用三角测距法，通过所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离计算所述汽车的车身与匹配的所述图像特征点的距离。

【技术特征摘要】
1.一种图像测距方法，其特征在于，应用于汽车的车载视觉感知设备，所述车载视觉感知设备包括前视摄像头和环视摄像头，且所述前视摄像头与所述环视摄像头设置于所述汽车的不同位置；所述图像测距方法包括：通过所述前视摄像头和所述环视摄像头分别采集所述汽车的前方目标的图像；时钟同步所述前视摄像头和所述环视摄像头采集的所述图像；分别提取所述前视摄像头和所述环视摄像头采集的所述图像的图像特征点，并进行匹配；计算匹配的所述图像特征点、所述前视摄像头的光心以及所述环视摄像头的光心在世界坐标系中的坐标，构建三角形；利用三角测距法，通过所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离计算所述汽车的车身与匹配的所述图像特征点的距离。2.根据权利要求1所述的图像测距方法，其特征在于：所述前视摄像头采用前视单目摄像头；所述环视摄像头采用鱼眼摄像头。3.根据权利要求1所述的图像测距方法，其特征在于：所述计算匹配的所述图像特征点、所述前视摄像头的光心以及所述环视摄像头的光心的世界坐标系中的坐标，构建三角形的步骤包括：获取匹配的所述图像特征点在前视摄像头坐标系中的坐标和在环视摄像头坐标系中的坐标，利用坐标转换计算匹配的所述图像特征点在所述世界坐标系中的坐标；利用坐标转换计算所述前视摄像头的光心坐标和所述环视摄像头的光心坐标在所述世界坐标中的坐标；在所述世界坐标系中，以匹配的所述图像特征点、所述前视摄像头的光心和所述环视摄像头的光心作为所述三角形的三个顶点，构建所述三角形。4.根据权利要求1所述的图像测距方法，其特征在于：所述利用三角测距法，通过所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离计算所述汽车的车身与匹配的所述图像特征点的距离的步骤包括：计算所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离；利用所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离校准所述三角形的边长；依据校准的所述三角形计算所述汽车的车身与匹配的所述图像特征点的距离。5.根据权利要求4所述的图像测距方法，其特征在于：所述前视摄像头和所述环视摄像头的光心间的实际距离是通过预先测定的所述前视摄像头和所述环视摄像头的位姿获得的。6.一种图像测距系统，其特征在于：应用于汽车的车载视觉感知设备，所述车载视觉感知设备包括前视摄像头和环视摄像头，且所述前视摄像头与所述环视摄像头设...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴子章，王凡，唐锐，
申请(专利权)人：北京纵目安驰智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11