[发明专利]障碍物探测装置和障碍物探测方法

权利要求书

1.一种障碍物探测装置，包括：

立体照相机，其拍摄车辆的前方以生成左图像和右图像；

图像匹配单元，其对所述左图像和所述右图像应用块匹配算法，以提取具有等于或大于参考值的相似度的多个特征点，并计算提取的所述多个特征点的坐标和深度；

平面计算单元，其基于所述多个特征点的坐标和深度，连接所述多个特征点中的每三个特征点，以计算多个三角形；

法线计算单元，其基于与所述多个三角形的顶点对应的三个特征点的坐标和深度，计算所述多个三角形的法线方向；

障碍物探测单元，其基于所述立体照相机的拍摄方向与所述多个三角形的法线方向的比较结果，探测所述车辆前方的障碍物，

其中，当在所述多个三角形中共有一个角的两个三角形的法线方向的差值小于预定的第一阈值时，所述法线计算单元设定这两个三角形的法线方向具有相同的值。

2.根据权利要求1所述的障碍物探测装置，其中所述图像匹配单元利用边缘探测计算在所述左图像和所述右图像中亮度变化等于或大于预定值的区域，并对所述亮度变化等于或大于预定值的所述区域应用所述块匹配算法，以提取所述多个特征点。

3.根据权利要求1所述的障碍物探测装置，其中所述平面计算单元采用Delaunay三角测量法计算所述多个三角形。

4.根据权利要求1所述的障碍物探测装置，其中所述法线计算单元计算穿过所述多个三角形的重心的法线方向。

5.根据权利要求4所述的障碍物探测装置，其中当在所述多个三角形中第一三角形和第二三角形共有一个角，且为所述第一三角形的法线方向的第一方向与为所述第二三角形的法线方向的第二方向之间的差值小于所述预定的第一阈值时，所述法线计算单元设定所述第一三角形和所述第二三角形的法线，具有所述第一方向、所述第二方向、以及所述第一方向和所述第二方向的中间方向中的任何一个。

6.根据权利要求1所述的障碍物探测装置，其中所述障碍物探测单元将所述多个三角形中其法线方向与立体照相机的拍摄方向的差值小于预定的第二阈值的三角形探测为障碍物。

7.根据权利要求1所述的障碍物探测装置，其中所述障碍物探测单元将所述多个三角形中其法线方向与立体照相机的拍摄方向的差值等于或大于预定的第二阈值的三角形确定为路面。

8.根据权利要求1所述的障碍物探测装置，进一步包括：

警告单元，其在所述障碍物探测单元探测到在所述车辆前方的障碍物时，输出障碍物信息或警告消息。

9.一种障碍物探测方法，包括：

使用立体照相机生成相对于车辆前方的左图像和右图像；

通过对所述左图像和所述右图像应用块匹配算法，提取具有等于或大于参考值的相似度的多个特征点；

计算提取的所述多个特征点的坐标和深度；

基于所述多个特征点的坐标和深度，连接所述多个特征点中的每三个特征点以计算多个三角形；

基于与所述多个三角形的顶点对应的三个特征点的坐标和深度，计算所述多个三角形的法线方向；以及

基于所述立体照相机的拍摄方向与所述多个三角形的法线方向的比较结果，探测所述车辆前方的障碍物，

其中在所述多个三角形的法线方向的计算中，当所述多个三角形中共有一个角的两个三角形的法线方向的差值小于预定的第一阈值时，这两个三角形的法线方向被设定为具有相同的值。

10.根据权利要求9所述的障碍物探测方法，其中多个特征点的提取包括：

利用边缘探测来计算所述左图像和所述右图像中亮度变化等于或大于预定值的区域；以及

对所述亮度变化等于或大于预定值的区域应用块匹配算法以提取所述多个特征点。

11.根据权利要求9所述的障碍物探测方法，其中，在所述车辆前方的障碍物的探测中，所述多个三角形中法线方向与立体照相机的拍摄方向的差值小于预定的第二阈值的三角形被探测为障碍物。