可行驶区域检测方法、装置、设备和计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种可行驶区域检测方法、装置、设备和计算机可读存储介质。可行驶区域检测方法包括：获取至少两个视觉传感器的拍摄图像；对多个拍摄图像进行环视拼接，获得环视拼接图像；对环视拼接图像进行网络分割，获得可行驶区域的区域边界像素点；根据区域边界像素点获得障碍物距离；根据区域边界像素点和障碍物距离获得区域范围。物距离获得区域范围。物距离获得区域范围。

【技术实现步骤摘要】
可行驶区域检测方法、装置、设备和计算机可读存储介质


[0001]本申请属于车辆
，具体而言，涉及一种可行驶区域检测方法、装置、设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在相关技术中，可行驶区域检测是智能驾驶汽车的关键技术之一。工程机械车辆在行驶过程中的盲区很大，为增加自身及他人的生命财产安全，迫切需要增加可行驶区域检测功能来解决主动安全的问题。业界解决这一问题的主流算法有使用纹理特征来提取分割可行驶区域，也有使用基于深度学习的分割模型来分割路面、车辆、人行道等，同样可以用来检测可行使区域。但是基于传统机器视觉的纹理特征检测的泛化性能较差，无法适应多种复杂场景；后者虽然能准确的分割出图像中各种目标，但是计算量大，很难做到实时，速度无法达到需求。此外，相关技术中的无人驾驶都是基于高精地图，成本高。

技术实现思路

[0003]根据本专利技术的实施例旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。
[0004]根据本专利技术的实施例的第一目的在于提供一种可行驶区域检测方法。
[0005]根据本专利技术的实施例的第二目的在于提供一种可行驶区域检测装置。
[0006]根据本专利技术的实施例的第三目的在于提供一种计算机设备。
[0007]根据本专利技术的实施例的第四目的在于提供一种计算机可读存储介质。
[0008]为实现根据本专利技术的实施例的第一目的，本专利技术的技术方案提供了一种可行驶区域检测方法，用于检测车辆在行驶环境中的可行驶区域的区域范围，可行驶区域检测方法包括：获取至少两个视觉传感器的拍摄图像；对多个拍摄图像进行环视拼接，获得环视拼接图像；对环视拼接图像进行网络分割，获得可行驶区域的区域边界像素点；根据区域边界像素点获得障碍物距离；根据区域边界像素点和障碍物距离获得区域范围。
[0009]在该技术方案中，视觉传感器用于对行驶环境进行拍摄。视觉传感器设置至少两个，使得能够对行驶环境进行全方位的拍摄，对两个以上的视觉传感器拍摄出的拍摄图像进行环视拼接，可获得环视拼接图像。将环视拼接图像输入分割网络，分割网络对环视拼接图像进行网络分割，并输出分割结果，根据分割结果可获得可行驶区域的区域边界像素点。根据区域边界像素点进行坐标转换，就可以获得前方、后方、左侧、右侧的障碍物距离。最后根据区域边界像素点和障碍物距离，通过计算，就可以获得行驶区域的区域范围。本实施例中的可行驶区域检测方法通过视觉传感器能够实时获得行驶环境四周的图像，然后对拍摄图像进行一系列的计算，可实时获得区域范围，由于没有依赖地图，在保证可精确获得可行驶区域的区域范围的前提下，节省了成本。
[0010]另外，根据本专利技术的实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：
[0011]上述技术方案中，对多个拍摄图像进行环视拼接，获得环视拼接图像，具体包括：判断是否对至少两个视觉传感器进行标定；获取拼接查找表；缩小拼接查找表中的参数；将
拍摄图像的参数缩小至与缩小后的拼接查找表中的参数一致；根据缩小后的拼接查找表生成环视鸟瞰图像；根据环视鸟瞰图像生成环视拼接图像。
[0012]在该技术方案中，根据视觉传感器的拍摄图像进行环视拼接，获得环视拼接图像的具体过程中，首先需要判断是否对每个视觉传感器进行了标定，其目的是为了根据拍摄图像生成拼接查找表，还是调用预存的拼接查找表。通过先进行判断，可以节省时间，节省程序，以提高效率，保证行驶的安全性。由于视觉传感器的位置会随着行驶环境的变化而变化，而拍摄图像的大小也不统一，为了便于计算，需要将拍摄图像的参数进行缩小，同时对拼接查找表中的参数也需要进行缩小，且缩小后的两者要满足一致。然后以查找表的方式，可以映射出一幅完整的拼接好的环视鸟瞰图像。获取拼接查找表之后，就可以根据拼接查找表，以查找表的方式映射出一幅完整的环视鸟瞰图像，然后建立拼接鸟瞰图像素点与世界坐标系的对应关系，再根据环视鸟瞰图形生成环视拼接图像。由此获得的环视拼接图像更完整和清晰，可以为最终获得精确的可行驶区域的区域范围奠定坚实基础。
[0013]上述任一技术方案中，获取拼接查找表，具体包括：标定至少两个视觉传感器，生成标定参数；根据标定参数，对拍摄图像进行畸变校正，获得畸变校正图像；根据标定参数，计算并保存至少两个视觉传感器中任两个相邻的视觉传感器的畸变校正图像的单应性矩阵参数；选定俯视平面，计算并保存畸变矫正图像的俯视变换矩阵参数；根据标定参数、单应性矩阵参数、俯视变换矩阵参数生成拼接查找表。
[0014]在该技术方案中，根据标定的视觉传感器生成标定参数。由于在行驶过程中拍摄到的拍摄图像会产生模糊、变形等现象，需要根据标定参数进行畸形校正，以进一步获得畸形校正图像，可进一步保证获得的环视拼接图像更真实和准确。获得畸形校正图像之后，还需要对任意相邻的两个视觉传感器的畸形校正图像计算单应性矩阵参数。其中，单应性矩阵为描述物体在世界坐标系和像素坐标系之间的位置映射关系，对应的变换矩阵称为单应性矩阵。对畸形校正图像进行俯视图变换，首先选定一个俯视平面，然后根据环视全景图像的四个顶点坐标的原坐标与俯视点坐标的对应关系，计算并保存射影变换矩阵，也就是俯视变换矩阵，得出俯视变换矩阵的参数。最后根据标定参数、单应性矩阵参数、俯视变换矩阵参数，可生成拼接查找表。通过保存拼接查找表，当下次对多个视觉传感器的拍摄图像进行拼接时，可直接调用保存过的拼接查找表，节省了获得环视拼接图像的时间。
[0015]上述任一技术方案中，根据缩小后的拼接查找表生成环视鸟瞰图像，具体包括：对缩小后的拍摄图像矫正畸变；对经过矫正畸变的拍摄图像进行图像变换；对经过图像变换的拍摄图像进行位姿在线优化；对经过位姿在线优化的拍摄图像进行拼接缝合；对拼接缝合形成的图像进行俯视变换，生成环视鸟瞰图像。
[0016]在该技术方案中，无论是通过系统自动生成拼接查找表，还是直接调用已经生成的拼接查找表，在获取到拼接查找表后，就可以根据拼接查找表一步一步地生成环视鸟瞰图像。具体如下：先对缩小后的拍摄图像进行畸变矫正，以消除拍摄图像的模糊、变形之处，使得图像更清晰和完整。然后对经过矫正畸变的拍摄图像进行图像变换，使拍摄图像更加平整。由于拍摄图像的角度等原因，还需要调整拍摄图像的位姿，因此，对经过图像变换的拍摄图像进行在线位姿优化，以更有利于后续对图像进行拼接缝合。最后，对拼接缝合形成的图像进行俯视变换，就生成了环视鸟瞰图像。通过对拍摄图像进行缩小、矫正畸变、图像变换、位姿变换、拼接缝合和俯视变换后生成的环视鸟瞰图更完整、清晰。
[0017]上述任一技术方案中，根据环视鸟瞰图像生成环视拼接图像，具体包括：对环视鸟瞰图像进行采样，得到具有目标分辨率的采样图像；根据采样图像生成环视拼接图像。
[0018]在该技术方案中，环视鸟瞰图像比较大，且实时变化，需要对环视鸟瞰图像进行预处理，以得到可满足一定分辨率的全景图像。首先通过对环视鸟瞰图像进行采样得到采样图像，采样图像具有目标分辨率，使得图像更清晰。然后根据采样图像生成的环视拼接图像更加完整、清晰，能够保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可行驶区域检测方法，用于检测车辆在行驶环境中的可行驶区域的区域范围，其特征在于，所述可行驶区域检测方法包括：获取至少两个视觉传感器的拍摄图像；对多个所述拍摄图像进行环视拼接，获得环视拼接图像；对所述环视拼接图像进行网络分割，获得所述可行驶区域的区域边界像素点；根据所述区域边界像素点获得障碍物距离；根据所述区域边界像素点和所述障碍物距离获得所述区域范围。2.根据权利要求1所述的可行驶区域检测方法，其特征在于，所述对多个所述拍摄图像进行环视拼接，获得环视拼接图像，具体包括：判断是否对所述至少两个视觉传感器进行标定；获取拼接查找表；缩小所述拼接查找表中的参数；将所述拍摄图像的参数缩小至与缩小后的所述拼接查找表中的参数一致；根据缩小后的所述拼接查找表生成环视鸟瞰图像；根据所述环视鸟瞰图像生成所述环视拼接图像。3.根据权利要求2所述的可行驶区域检测方法，其特征在于，所述获取拼接查找表，具体包括：标定所述至少两个视觉传感器，生成标定参数；根据所述标定参数，对所述拍摄图像进行畸变校正，获得畸变校正图像；根据所述标定参数，计算并保存所述至少两个视觉传感器中任两个相邻的视觉传感器的所述畸变校正图像的单应性矩阵参数；选定俯视平面，计算并保存所述畸变矫正图像的俯视变换矩阵参数；根据所述标定参数、所述单应性矩阵参数、所述俯视变换矩阵参数生成所述拼接查找表。4.根据权利要求2所述的可行驶区域检测方法，其特征在于，所述根据缩小后的所述拼接查找表生成环视鸟瞰图像，具体包括：对缩小后的所述拍摄图像矫正畸变；对经过矫正畸变的所述拍摄图像进行图像变换；对经过所述图像变换的所述拍摄图像进行位姿在线优化；对经过所述位姿在线优化的所述拍摄图像进行拼接缝合；对拼接缝合形成的图像进行俯视变换，生成所述环视鸟瞰图像。5.根据权利要求2所述的可行驶区域检测方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王苗苗，
申请(专利权)人：三一专用汽车有限责任公司，
类型：发明
国别省市：