[发明专利]基于单目的freespace测距方法

说明书

本公开涉及距离测量技术及自动驾驶技术领域，提供一种基于单目的freespace测距方法，包括：通过平行放置在相机的正前方的地面上的标定板标定相机坐标系、地面的外参以及相机的内参；对相机拍摄的包含标定板的图像进行逆透视变换得到逆透视投影图，计算逆透视投影图中单个像素代表的实际尺寸K；手动测量相机到逆透视投影图下边缘中间的点实际代表的点的距离以得到相机盲区距离M；以及通过以下单目测距公式获得目标点到相机的距离L：L＝M+k*v，其中v为目标点距离逆透视投影图下边缘的像素个数。本公开的测距方法能克服现有技术因高度和角度问题导致的测量不准确，减小测量结果的误差。同时能简化操作过程，降低操作繁琐程度，策略性地使用道具，提升freespace测距效果。

技术领域

本公开涉及距离测量技术及自动驾驶技术领域，具体而言，涉及一种基于单目的freespace测距方法。

背景技术

在当今流行的自动驾驶主流技术中，freespace技术已经成为不可或缺的一部分。Freespace,即汽车可行驶区域，包括避开其他汽车，行人，马路边的区域。而该技术不仅用到了图像识别算法，还涉及了计算机视觉中的几何测量算法，即获取目标区域在相机坐标系下的距离。常用的手段包括单目和双目，其中单目的测距简单有效，不需要很大的计算量，功耗低，而双目测距具有结构复杂，匹配时间长的特点。就目前现有的车辆状况而言，低端车大都不具备前装ADAS(汽车辅助驾驶)功能，也就是说成熟度较高的双目测距方案并不能普遍的应用到现有的汽车上。而基于单目的freespace算法只需要一个摄像头采集数据，很容易嵌入到行车记录仪等车载设备上，应用范围广泛，已经成为本行业技术人员的研究热点。

现有的基于单目的测距方法，需要采集摄像头的安装高度和角度信息，才能估计出图像区域目标的距离。由于高度和角度信息，需要人为进行测量，难免会引入测量的误差，导致最终的测量方案准确度受到很大的影响。

此外，现有的技术方法会因为高度和角度测量的不准确，导致单目测距的结果误差太大，难以应用。而且操作复杂，十分耗时。

因此，设计一种新的基于单目的测距方法是目前亟待解决的技术问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种基于单目的freespace测距方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一示例实施方式，公开一种基于单目的freespace测距方法，其特征在于，所述方法包括：

通过平行放置在相机的正前方的地面上的标定板标定相机坐标系、地面的外参以及相机的内参；

对相机拍摄的包含标定板的图像进行逆透视变换得到逆透视投影图，计算逆透视投影图中单个像素代表的实际尺寸K；

测量相机到逆透视投影图下边缘中间的点实际代表的点的距离以得到相机盲区距离M；以及

通过以下单目测距公式获得目标点到相机的距离L：

L＝M+k*v，

其中v为目标点距离逆透视投影图下边缘的像素个数。

根据本公开的一示例实施方式，利用MATLAB的标定工具箱进行所述标定。

根据本公开的一示例实施方式，其中计算逆透视投影图中单个像素代表的实际尺寸K包括：根据标定板的尺寸换算出单个像素代表的实际尺寸K。

根据本公开的一示例实施方式，其中标定板上表面为矩形，所述矩形划分为多个均匀分布的正方形格子。