[发明专利]计算机视觉系统中的地平面估计

说明书

本申请案涉及一种在计算机视觉系统中用于三维3D点云中的地平面估计的方法及计算机视觉系统。本发明提供一种用于三维3D点云中的地平面估计的方法，其包含确定(900)所述云的距离阈值及估计所述云的地平面。通过迭代地执行以下步骤而估计所述地平面：从三个随机选择的非共线3D点识别(902)所述云中的随机平面，其中所述随机平面的倾斜度满足(904)预定纵倾及侧倾约束；计算所述随机平面的成本函数(906)，其中所述成本函数基于所述随机平面的内点的数目及位于所述随机平面下方的3D点的数目，其中使用所述距离阈值来确定3D点是否为内点；及如果所述成本函数比先前所计算成本函数更佳(908)，那么将所述成本函数保存(910)为最佳成本函数。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2016年1月5日提出申请的第201641000375号印度临时专利申请案的权益，所述临时专利申请案以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明的实施例一般来说涉及计算机视觉系统，且更具体来说涉及计算机视觉系统中的地平面估计。

背景技术

一类新型嵌入式安全系统(称为先进驾驶员辅助系统(ADAS))已引入到汽车中以减少人为操作失误。此类系统可提供例如面向后面景物的摄像机、电子稳定性控制及基于视觉的行人检测系统等功能性。这些系统中的许多系统使用单目摄像机且依赖于计算机视觉处理来检测一或多个摄像机的视野中的物件。在此类系统中，为了实现从由单目摄像机捕获的二维图像理解三维环境，从运动求得结构(SfM)处理是关键操作。

发明内容

本发明的实施例涉及计算机视觉系统中的地平面估计。在一个方面中，提供一种在计算机视觉系统中用于三维(3D)点云中的地平面估计的方法，所述方法包含：接收基于由单目摄像机捕获的多个2D帧而产生的3D点云；基于所述3D点云中的地平面的所估计高度而确定所述3D点云的距离阈值；及通过执行以下步骤预定迭代次数而估计所述3D点云的所述地平面：从所述3D点云中的三个随机选择的非共线3D点识别所述3D点云中的随机平面，其中所述随机平面的倾斜度满足预定纵倾及侧倾约束；计算所述随机平面的成本函数，其中所述成本函数基于所述随机平面的内点(inlier)的数目及位于所述随机平面下方的3D点的数目，其中使用所述距离阈值来确定所述3D点云中的3D点是否为内点；及如果所述成本函数比先前所识别随机平面的先前所计算成本函数更佳，那么将所述成本函数保存为最佳成本函数。

在一个方面中，提供一种计算机视觉系统，其包含经配置以捕获场景的多个二维(2D)帧的单目摄像机及经配置以接收基于所述多个2D帧而产生的三维(3D)点云的处理器。所述处理器经配置以基于所述3D点云中的地平面的所估计高度而确定所述3D点云的距离阈值；及通过执行以下步骤预定迭代次数而估计所述3D点云的所述地平面：从所述3D点云中的三个随机选择的非共线3D点识别所述3D点云中的随机平面，其中所述随机平面的倾斜度满足预定纵倾及侧倾约束；计算所述随机平面的成本函数，其中所述成本函数基于所述随机平面的内点的数目及位于所述随机平面下方的3D点的数目，其中使用所述距离阈值来确定所述3D点云中的3D点是否为内点；及如果所述成本函数比先前所识别随机平面的先前所计算成本函数更佳，那么将所述成本函数保存为最佳成本函数。

附图说明

现在将仅以实例方式且参考附图描述特定实施例，在附图中：

图1是用于估计三维(3D)点云中的地平面的方法的流程图；

图2是图解说明摄像机的纵倾及侧倾的方向的实例；

图3是图解说明3D点的轴规定的实例；

图4及图5是图解说明3D点云的修剪的实例；

图6及图7是图解说明经修改成本函数的使用的实例；

图8是图解说明图像的梯形区域的实例；