[发明专利]基于霍夫变换的停车线距离检测方法及系统

说明书

本发明所述一种基于霍夫变换的停车线距离检测方法及系统，其无需依靠GPS信号或GPS信息的定位，只需要在要停车的位置在地面画一条等宽的白色横线，利用相机检测离地面白色横线，采用图像像素与距离遍历的方式拟合成一个距离多项式，计算出所标记横线中间距离当前车辆参考点的垂直距离，并以一定帧率将该线离车辆的垂直距离发送给控制系统，为该系统在倒车最后停车时提供一个较为精准的停车位置点，从而达到精准倒车的目的；其计算简单，但计算结果精确，既达到了与控制系统联调实现±10cm的停车精度，又避免了通过复杂的步骤计算相机姿态从而获得距离。

技术领域

本发明涉及基于霍夫变换的停车线距离检测方法及系统，涉及图像识别和机器视觉的交叉技术领域。

背景技术

在智能驾驶领域，车辆前向行驶是常见考虑场景，向后行驶在近年来研究越来越热门。针对普通乘用车，商用车的自动倒车研究如火如荼，像奥迪、大众、奔驰、特斯拉、蔚来汽车等传统车企或互联网企业纷纷推出了自己的自动倒车产品。

自动倒车需提前获取倒车的轨迹以及相应的停车位置，对车辆方向盘的角度、油门开度及档位进行实时控制，使得车辆沿着倒车轨迹按期望的速度行驶，并在指定位置停止，自动倒车最后停车标准普遍为车辆最终停止时，车前轮中心到地面的投影点与指定点之间的距离偏差。

对智能驾驶控制精度要求较高的系统中，普遍采用高精度的GNSS/INS组合导航系统来获取车辆的实时位置，有了较高精度的实时位置再和一次轨迹来比较，就可以实现循迹行驶。指定了停车位置的GPS点绝对坐标就可以实现“车辆在哪里停”的问题。这种方法在场景开阔，GPS信号良好的场景能获得较好的倒车效果，一般系统能达到±30cm的停车精度(指定停车位置与实际停车位置的纵向差值)，好的倒车系统甚至能达到±10cm的停车精度。在无GPS信号或GPS信号糟糕的应用场景中，自动倒车系统停车误差能达到三、四米，甚至根本无法停车。针对这种情况有些方案对停车位置进行特殊改动，增加一些额外复杂设备进行改装，这无疑增加了成本；还有的方案虽然也加入了图像模块进行辅助停车，但是需反复与车位框线进行比较判断，没有考虑现实操作性，也增加了算法复杂性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够在在无GPS信号或GPS信号糟糕的应用场景中亦能进行精准倒车停车，且能够避免相机姿态复杂的步骤计算的自动倒车辅助停车方法及系统。

一种基于霍夫变换的停车线距离检测方法，所述基于霍夫变换的停车线距离检测方法包括以下步骤：

S1、在停车位的倒车终点位置画一条相对于倒车方向垂直的停车线，并在车体上安装相机，所述相机与地面形成一定倾角，使得车辆最后停止区域在相机垂直照射区域内；

S2、用相机拍摄已知大小的棋盘图，对拍摄得到的棋盘图像按像素值位置进行图像遍历，把像素位置定义为自变量，距离定义为因变量，通过计算自变量与因变量的对应关系找到距离拟合多项式；

S3、在车辆自动倒车时，相机实时采集彩色图像，通过直线段角度阈值和纵坐标方向像素距离阈值对采集的彩色图像进行干扰区域筛选，将直线段定位到停车线区域；

S4、根据停车线上当前像素点和周围邻域间像素关系来区分检测结果是停车线的上沿还是下沿，根据上沿或下沿的位置确定停车线中间位置到相机的垂直距离；

其中，所述距离拟合多项式的具体公式如下：

上式中，u，v为棋盘格角点的像素位置，x，y为棋盘格角点与相机之间的实际位置距离，P_ij、q_ij为拟合多项式的参数。

一种基于霍夫变换的停车线距离检测系统，所述基于霍夫变换的停车线距离检测系统包括以下功能模块：