[发明专利]基于双目立体视觉的汽车主动安全控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车安全系统，尤其涉及基于双目立体视觉的汽车主动安全控制系统及其控制方法。

背景技术

随着车辆的增多，汽车主动安全技术也得到了普遍重视，如申请号为：2000910086208.9《基于单目机器视觉的汽车主动安全系统及其控制方法》，该专利中测距采用的是单个摄像头的处理方面，需利用道路上已知长度的线段来确定摄像机的安装高度，精度较低。

发明内容

本发明目的在于克服上述缺点，提供一种安装方便精度较高的基于双目立体视觉的汽车主动安全控制系统及其控制方法。

本发明所采用的技术方案为一种基于双目立体视觉的汽车主动安全控制系统，包括输入设备、输出设备和处理器，输出设备为制动执行器，其要点在于，输入设备包括双目摄像机，速度传感器和制动信息传感器，输入设备、处理器和输出设备顺序电连接，双目摄像机安装于汽车前风档玻璃内，速度传感器取自原车，一般安装于变速箱内。

所述的双目摄像机是由两个摄像机通过固定装置连为一个整机构成。

处理器上还连接有制动信息传感器和报警器，制动信息传感器与制动执行器相接，报警器固定于车内。

本发明还公开了一种利用基于双目立体视觉的汽车主动安全控制系统的控制方法，它包括以下步骤：双目摄像机采集障碍物信息，处理器计算出本车与目标车辆的距离；计算目前工况条件下的安全距离；判断本车与目标障碍物的距离是否小于安全距离，报警器报警及时提醒驾驶员，并根据驾驶员是否制动决定制动执行器是否自动制动。

本发明的优点在于利用两个摄像机通过固定装置连为一个双目摄像机，双目立体视觉测距的精度比单目机器高，固定在车上后，通过处理器中的校准程序进行首次调整后，就可对障碍物进行准确定位，因此对摄像机的安装要求不高，无需利用道路已知长度线段来确定安装高度。本发明简单易行、处理速度达到实时、测距精度高，满足汽车主动安全方面的需要。

附图说明

图1为本发明的使用状态结构原理图

图2为本发明的原理方框图

图3盒滤波加速原理图

其中：1双目摄像机    2固定装置    3速度传感器    4处理器5制动信息传感器    6制动执行器    7报警器

具体实施方式

下面结合视图对本发明进行详细的描述

如图1所示，一种基于双目立体视觉的汽车主动安全控制系统，包括输入设备、输出设备和处理器4，输出设备为制动执行器6、报警器7，输入设备包括双目摄像机1，速度传感器3，制动信息传感器5，输入设备、处理器4和输出设备顺序电连接，双目摄像机由两个摄像机通过固定装置2连为一个整机安装于汽车前风档玻璃内，速度传感器取自原车，一般安装于变速箱内。制动信息传感器5与制动执行器6相接，报警器7固定于车内，加速度可以通过速度传感器的速度来计算。

一种利用基于双目立体视觉的汽车主动安全控制系统的控制方法，它包括以下步骤：双目摄像机采集障碍物信息，处理器计算出本车与目标车辆的距离；计算目前工况条件下的安全距离；判断本车与目标障碍物的距离是否小于安全距离，报警器7报警及时提醒驾驶员，并根据驾驶员是否制动决定制动执行器是否自动制动。

如图2所示是本发明双目摄像机的工作原理图，

1、摄像机标定

对左右两个摄像机进行标定，获得各自的内参数和外参数，内参数包括内参数矩阵和畸变系数p_L＝(k₁ k₂ k₃ p₁ p₂)、p_R＝(k₁ k₂ k₃ p₁ p₂)，外部参数包括旋转向量R和平移向量T；其中f_x、f_y分别为表示x轴和y轴的尺度因子，又称有效焦距，(c_x，c_y)表示以像素为单位的图像的主点坐标，也称光学中心。

标定算法采用一种被称为平面模板法的算法，请参考文献“A flexible new technique for camera calibration”(Zhang Z.，IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence，2000，20(11)：1330-1334)，该算法主要是首先用理想针孔透视模型来求解摄像机的内外参数。

2、图像获取