[发明专利]一种融合稀疏表示粒子滤波的电动助力车的避障方法

权利要求书

1.一种融合稀疏表示粒子滤波的电动助力车的避障方法，包括以下步骤：

A、图像采集

电动助力车左、右扶手上各安装一个全天候的红外摄像头(1)，电动助力车行进时两个红外摄像头(1)以相同的采样频率获取电动助力车前方的图像；

B、图像矫正处理

图像处理模块(2)对两个红外摄像头(1)采集到的图像进行图像矫正处理；

C、障碍物判断

图像处理模块(2)每隔10帧，选取其中的第一帧图像进行图像匹配处理，得到视差图，判断是否存在障碍物：如存在障碍物，执行D步的操作，否则重复本步的操作；

D、障碍物检测

图像处理模块(2)依次通过膨胀腐蚀算法、区域标记算法分离出每一个障碍物，框选出每一个障碍物的区域；并使用三角测量模型对障碍物进行测距，得到电动助力车到障碍物的距离，实时将障碍物的距离传电动助力车的中央控制器；

同时，将障碍物区域四角的坐标叠加方差为5的10组服从高斯分布的随机数得到邻近的10个障碍物模板区域，再通过仿射变换将10个障碍物模板区域的图像信息储存在障碍物模板T中；

E、障碍物测算：图像处理模块(2)对10帧图像中的第2-10帧图像，在本帧图像中以上一帧障碍物区域为中心构造50-100个包括位置信息和图像信息的粒子，对障碍物模板T中的图像信息进行粒子滤波，得到最大观察概率的粒子作为本帧的障碍物；并使用三角测量模型对障碍物进行测距，得到电动助力车到障碍物的距离，实时将障碍物的距离传电动助力车的中央控制器；

F、避障控制

电动助力车的中央控制器(3)根据图像处理模块(2)传来的电动助力车到障碍物的距离，计算得出各个车轮的轮毂电机(4)转速的当前控制值，如当前控制值低于当前实际速度，则中央控制器(3)进行减速控制操作，将轮毂电机(4)的转速降低至当前控制值，同时发出提示音，使电动助力车实时自动避障；

重复以上A-F步的操作。

2.根据权利要求1所述的一种融合稀疏表示粒子滤波的智能电动助力车避障方法，其特征在于：

所述的电动助力车的最大车速为6km/h；

所述步骤F中电动助力车的中央控制器(3)根据图像处理模块(2)传来的电动助力车到障碍物的距离，计算得出各个车轮的轮毂电机(4)转速的当前控制值的具体方法是：

5m<电动助力车到障碍物的距离,中央控制器(3)不进行减速控制操作；

3m<电动助力车到障碍物的距离<5m时，各个车轮的轮毂电机(4)转速的当前控制值为5km/h；

0.5m<电动助力车到障碍物的距离<3m时，各个车轮的轮毂电机(4)转速的当前控制值为3km/h；

电动助力车到障碍物的距离<0.5m时，各个车轮的轮毂电机(4)转速的当前控制值为0km/h。