[实用新型]一种自动驾驶障碍物视觉检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动驾驶障碍物视觉检测系统，属于无人驾驶汽车环境感知技术领域。

背景技术

障碍物检测技术是智能汽车自动驾驶系统中的诸多关键技术之一，其可靠性、快速性和准确性是衡量智能汽车自动驾驶系统中的重要指标。基于视觉的障碍物检测系统通常工作于被动工作方式，具有仿生学、结构简单、成本低廉、经济性好、应用范围广等特点。

相比于基于超声波、激光雷达等主动传感器的避障系统，视觉避障系统响应速度更快，精度更高，可以提供如颜色、纹理、几何形状等更加丰富的信息，与人类观察感知环境的原理一致，因此得到了越来越多的关注。

双目视觉与单目视觉相比，可以获得与摄像头垂直的距离信息，能更加有效的判断出障碍物与车辆的相对位置，也有助于将障碍物从复杂背景中快速、准确的进行分割；目前双目视觉已经广泛应用在机器人导航、自动驾驶等多个领域。但与单目视觉一样，双目视觉受光照影响较大，在光照条件不好的情况下其使用效果将大大降低。

红外成像系统可以在烟雾、微光、黑暗等特殊环境下对目标物体进行成像，已被广泛运用于安防、监控等诸多领域。但红外图像无法获得目标物体的纹理、颜色以及深度信息，且成像对比度低，检测距离有限，因此无法单独对车辆行驶过程中的障碍物进行识别。

申请号为CN201510040849.6的《一种双双目红外与可见光融合立体成像系统》通过“双双目”红外与可见光图像融合技术的设计，弥补了单一波段立体成像系统的不足，解决了因系统间配合而降低所获取图像精度的问题。但该系统结构复杂，对设备要求高，且没有配套的软件算法对障碍物进行分割，难以在自动驾驶中得到运用。

申请号为CN201210365530.7的《一种双目远红外智能辅助安全驾驶系统》，通过安装在车辆前端两个特殊可实时进行动态姿态调整的远红外传感器和内嵌入车内驾驶仪表板内的无线网络移动综合信息交互平台，对行车前方纵深坐标不同动态或静态目标的纵向距离、速度、加速度和危险性进行智能判断和动态跟踪，同时提醒驾车人减速或采取制动措施。该方法未考虑到道路或地面对障碍物深度值获取的影响，极容易导致误判。

综上所述，虽然国内外在利用双目视觉或红外图像进行自动驾驶领域有较多的研究，但大多方法无法全天候、快速、准确地对障碍物进行识别，故大多难以应用到实际自动驾驶领域。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种自动驾驶障碍物视觉检测系统，能全天候识别车辆前方的障碍物、行人或其他车辆，对驾驶人发出警告，并在障碍物将要与车辆发生碰撞时对车辆发出紧急制动指令。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种自动驾驶障碍物视觉检测系统，包括搭载在车辆上的双目摄像机、红外摄像机、图像处理模块和车辆控制器，所述图像处理模块包括CPU模块和GPU模块；所述双目摄像机经GPU模块采集数据后与CPU模块连接，红外摄像机与CPU模块连接，CPU模块与车辆控制器连接，车辆控制器与车辆的刹车系统相连接；所述双目摄像机对称安装在车辆头部左右两侧，且双目摄像机的朝向与车辆前进方向平行，红外摄像机安装在双目摄像机的正中位置，并向上扬起，与车辆前进方向形成设定角度。

作为本实用新型的一种优选方案，所述设定角度为10°。

作为本实用新型的一种优选方案，所述双目摄像机采用完全相同的可见光数字摄像机作为左右摄像机，分辨率为640*480或800*600，可用帧率20到30fps，基线距离120cm。

作为本实用新型的一种优选方案，所述红外摄像机采用阵列式LED红外发射器作为信号源。

作为本实用新型的一种优选方案，所述双目摄像机和红外摄像机均通过USB接口或PCI-E接口直接与图像处理模块相连接。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型通过将双目视觉得到的视差图和红外图像进行有效融合，相比于单一使用双目视觉或红外图像的障碍物检测系统，检测精度更高、适用范围更广。

2、本实用新型视觉检测系统能快速准确地将道路上的障碍物从道路背景中进行分割，具有较高的实用价值。

3、本实用新型视觉检测系统对两个测量系统进行了有效融合，解决了两个测量系统测量重复的问题，为自动驾驶提供了简洁、准确的障碍物信息。

附图说明

图1是本实用新型自动驾驶障碍物视觉检测系统的硬件结构图。

图2是本实用新型自动驾驶障碍物视觉检测系统的流程图。