[发明专利]基于视觉的汽车开门碰撞预警装置及方法

说明书

本发明提供了一种基于视觉的汽车开门碰撞预警装置及方法，包括四个鱼眼摄像头和工控机，利用四个鱼眼摄像头安装在车辆的头部，尾部，左部和右部，利用鱼眼摄像头的视角接近180度的特点，完成对汽车四周无死角的观测，与车载的工控机构成环视平台；由环视平台得到的四个视野的图像具有鱼眼畸变，需进行畸变矫正；对四个视野畸变矫正后的图像分别进行基于STHOL特征的检测。本发明对硬件要求低、可维护性可移植性良好、可扩展性良好。

技术领域

本发明涉及交通领域的辅助驾驶技术，具体地，涉及一种基于视觉的汽车开门碰撞预警装置及方法。

背景技术

对于智能车的研究是当今研究热点之一。在对智能车的研究中，驾驶辅助系统是其中的一个核心的系统。在使用车辆的各种行为中，很多行为的危险性的来源都是车内人员在执行该行为时存在的视觉盲区。停车开门这一行为就是上述危险行为之一，因为车内人员在停车开门时候忽略其视觉盲区内的运动物体而造成的碰撞事故时有发生。因此研制出一种原理先进，简单易行，准确度高，价格适中的车辆开门碰撞预警装置是十分必要的。

目前市面上已有的车辆开门碰撞预警装置，大多是利用传感器等硬件完成车辆外界物体的检测，但是基于硬件的检测装置成本较高，而且可扩展性和可维护性较差，例如利用超声波传感器的装置检测范围小、检测角度分辨率低；利用毫米波雷达的装置检测成本高、安装不方便；利用激光雷达的装置检测成本高等。

利用机器视觉的方法可以有效实现运动物体的检测，而且基于机器视觉的装置硬件结构简单，硬件成本低。但是现有的利用机器视觉的检测装置，大多只能实现观测点周围部分区域的视觉检测，很少有能实现车身四周全局无盲点检测的装置，且装置所用算法大多为光流法，帧差法，背景差分法等传统算法，这些传统算法有着各自的缺点，例如光流法的计算量巨大，计算效率低；帧差法在物体运动速度过高和过低时会产生很大的误差；背景差分法需要很长的时间进行背景建模，初始化时间长等。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于STHOL(Spatio-temporalHistograms of Oriented Lines)特征的车辆开门碰撞预警检测装置及方法。STHOL特征是一种结合当前图像帧和之前连续多帧图像信息的特征，利用该特征准确检测某一预设方向上的物体的运动，其计算效率高，应用性灵活，准确率高，可以自主根据实际需要控制运算的复杂程度和监控范围。利用STHOL特征搭配可以获取汽车四周全局图像的环视装置，实现车身四周全局无盲点的实时检测。

根据本发明的一个方面，提供一种基于视觉的汽车开门碰撞预警装置，包括四个摄像头和工控机，其中：四个摄像头采集汽车周围的环视图像，并将采集到的图像信息传输给工控机，这四个摄像头与车载的工控机构成环视平台；工控机对接收到的图像信息进行畸变矫正处理，并对矫正后的图像进行基于STHOL特征的检测。

优选地，所述工控机对矫正后的图像进行基于STHOL特征的检测，包括：扫描线的设置、扫描线由车辆坐标到图像坐标的转换、时空信息图的建立、时空特征图的边缘线的提取和拟合、STHOL特征的提取以及决策，得到四个视野图像中的检测结果；取每个视野中有危险的运动的结果为“1”，无危险运动的结果为“0”，则对四个视野中的检测结果取并集，若并集结果为“1”，则判定安全区域内有危险运动，发出警报；若并集结果是“0”，则判定安全区域内没有危险运动，不发出警报。

优选地，所述四个摄像头分别安装于车辆的头部、尾部、左部和右部，其安装参数根据实际车辆尺寸而定，以使四个摄像头的视角覆盖汽车周围的所有观测死角为准。

更优选地，所述四个摄像头均为鱼眼摄像头。