一种基于图像的汽车质心侧偏角的估计方法技术

一种基于图像的汽车质心侧偏角的估计方法，涉及一种汽车信息估计方法。确定车载摄像头坐标系、图像坐标系和大地坐标系之间的关系，标定车载摄像头参数为车载摄像头的焦距、旋转矩阵以及平移向量；对图像进行逆透视变换使得采集到的图像上的原本在地面上平行的轨迹平行；经过处理得到图像纹理方向，即为车载摄像头对地速度的方向；坐标转换确定车载摄像头在车体坐标系的坐标，求解汽车质心的对地速度，最终得到汽车质心侧偏角。利用车载摄像头基于图像估计汽车质心侧偏角，无需汽车动力学模型，鲁棒性好，泛用性强，计算负担小。计算负担小。计算负担小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像的汽车质心侧偏角的估计方法


[0001]本专利技术涉及一种汽车信息估计方法，尤其是一种基于图像的汽车质心侧偏角的估计方法，属于车辆运动状态估计


技术介绍

[0002]随着汽车电子技术的不断发展，车载控制器对车身状态信息的需求也不断增大。汽车的横摆率、纵向车速和质心侧偏角是重要的车身运动状态。其中，质心侧偏角反映了汽车对地速度方向与车头方向之间的偏差，对车辆稳定性等控制至关重要。
[0003]横摆率作为角速度容易通过车载传感器测量，纵向车速也可以通过车轮转速较为准确地估计。然而，质心侧偏角难以直接测量，需要进行估计。目前，针对质心侧偏角的估计主要依赖汽车动力学模型，尤其是高精度的汽车动力学模型。相应地，目前的估计方法普遍存在依赖车辆动力学参数，鲁棒性差，泛用性差，计算负担大等缺点。
[0004]此外，目前车载摄像头比较普及，如倒车影像、电子后视镜等，为基于摄像头的质心侧偏角估计提供了硬件基础。因此，有必要针对车载摄像头提出一种基于图像的汽车质心侧偏角的估计方法，以解决目前估计方法普遍存在的问题。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像的汽车质心侧偏角的估计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：标定车载摄像头参数确定车载摄像头坐标系、图像坐标系和大地坐标系之间的关系，所述车载摄像头坐标系的原点在车载摄像头处，其X轴和Y轴方向与车载摄像头的感光元器件阵列排布一致，Z轴同轴指向车载摄像头正前方，车载摄像头坐标系下点的坐标表示为(x
C
,y
C
,z
C
)，所述图像坐标系是车载摄像头采集到图像的平面坐标系，其X轴和Y轴方向与图像中像素排布一致，图像坐标系下点的坐标表示为(x
I
,y
I
)，所述大地坐标系的原点在车载摄像头正下方的地面处，其X轴和Y轴方向分别为车载摄像头坐标系X轴和Y轴在地面上的投影，Z轴穿过车载摄像头指向正上方，大地坐标系下点的坐标表示为(x
G
,y
G
,z
G
)，某点的坐标从大地坐标系到车载摄像头坐标系的转换关系为：式中，R为旋转矩阵，T为平移向量，表示为：式中，R为旋转矩阵，T为平移向量，表示为：其中，r
ij
(i＝1,2,3，j＝1,2,3)表示旋转矩阵R中的元素，t
x
、t
y
、t
z
分别表示车载摄像头原点在大地坐标系下的x、y、z坐标，由于t
x
＝t
y
＝0，再从车载摄像头坐标系到图像坐标系的转换关系为：式中，f为车载摄像头的焦距，车载摄像头标定需要采集的内参为车载摄像头的焦距，外参为旋转矩阵以及平移向量；步骤二：逆透视变换对图像进行逆透视变换使得采集到的图像上的原本在地面上平行的轨迹平行，对于地面上的点，在大地坐标系下的坐标为(x
G
,y
G
,0)，转换到车载摄...

【专利技术属性】
技术研发人员：关懿航，周洪亮，何朕，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：