一种基于光流的车辆运动状态估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光流的车辆运动状态估计方法，适用于估计道路交通环境下低速行驶在平坦沥青路面上的车辆的运动状态。首先在车辆后桥中心位置安装俯视高精度单目摄像机，并通过标定算法获取摄像机参数；接着采用直方图均衡化对获取的图像序列进行预处理，以凸显沥青路面角点特征，降低路况及光照变化带来的不利影响；再采用高效的哈里斯Harris角点检测算法进行实时路面角点特征检测；然后根据卢卡斯-柯乃德Lucas-Kanade光流算法进行前、后帧的角点匹配跟踪，选用随机采样一致RANSAC算法进一步优化匹配角点，进而获取较为准确的光流信息；最后，由图像光流重构出车辆载体坐标系下纵向速度、横向速度和质心侧偏角等车辆实时运动参数，由此获得较高精度的车辆对地运动状态的估计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于光流的估计车辆运动状态的方法，属于自主驾驶和辅助驾驶领域。
技术介绍
车辆行驶过程中的运动状态估计，是实现自主驾驶及辅助驾驶的关键技术之一， 旨在确定行驶状态下车辆的纵向速度、横向速度及质心侧偏角等重要状态变量，对车辆防抱死制动系统(ABS)，车辆电子稳定程序(ESP)，四轮转向稳定控制系统(4WS)等主动安全控制系统具有重大的实际应用价值。这些主动安全控制系统能否有效地工作很大程度上依赖于车辆状态参数的实时、准确获取。目前，在汽车主动安全领域，车辆的运动状态的估计方法主要可以分为三类。一类是间接测量，即利用现有的车载传感器如惯性导航系统INS、轮速传感器等的输出信息，通过简单的数学推算来获取车辆的相关状态。但是，传感器的偏差会随着时间的推移逐步累积，导致车辆状态的估计精度降低。第二类是直接测量，即利用高精度的设备如高精度全球定位系统GPS等直接获取车辆的运动状态参数，这种方法测量精度高，但价格昂贵，且GPS 在信号受遮挡的隧道、立交区域不能有效的输出信息，定位精度也会降低。第三类是基于车辆模型的方法，即通过对车辆的运动过程进行运动学或动力学建模，同时将相应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光流的车辆运动状态估计方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤1：在车辆后桥中心位置安装高精度单目摄像机，其光轴垂直于车辆运行平面并指向地面向下，垂直高度20~40厘米，用来获取变化的路面图像序列；定义车辆载体坐标系，车辆载体坐标系的原点o位于车辆质心处，x轴沿车辆的纵向轴并与车辆前进方向一致，z轴垂直于车辆运行平面并指向地面向下，y轴按右手螺旋规则确定；定义路面图像坐标系，路面图像坐标系的原点op为图像左下角的顶点，纵轴u平行于车辆载体x轴，横轴v平行于车辆载体y轴；步骤2：采用经典摄像机标定法进行摄像机标定，以获得摄像机的内部参数：光轴在图像平面的垂直投影点在图像坐标系的坐标(ou,o...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，吴明明，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：