[发明专利]一种适用于小型无人车的几何光学测距方法

说明书

本发明公开了一种适用于小型无人车的几何光学测距方法，通过一标定物，计算得到摄像头的焦距；通过计算机视觉方法检测无人车前方的行人或车辆，当无人车前方为行人时，对行人进行识别，获取行人的身高，根据身高计算行人与无人车之间的距离；当无人车前方为车辆时，对车辆进行识别，获取车辆的宽度，根据宽度计算车辆与无人车之间的距离；当行人与无人车之间的距离小于5m时，判断无人车是否有撞上前方行人的风险，若有撞上前方行人的风险，则控制无人车进行避障，否则无需避障；判断无人车是否有撞上前方车辆的风险，若有撞上前方车辆的风险，则控制无人车进行避障，否则无需避障。本发明方法提高了无人驾驶的安全性。

技术领域

本发明涉及一种适用于小型无人车的几何光学测距方法，属于计算机视觉测距技术领域。

背景技术

现有的计算机视觉测距技术有视觉里程计，视觉里程计是一种利用连续的图像序列来估计距离的方法。它的主要方式分为特征点法和直接方法。其中，特征点方法目前占据主流，能够在噪声较大、相机运动较快时工作；直接方法不需要提特征，直接利用梯度或灰度信息，能够建立稠密地图，但是所需计算成本很高。另外，这些方法还都存在着精度方面的致命问题，由于算法层的增量式设计，误差会随着距离增加逐渐累积到不可接受的程度。

计算机视觉技术可以实现对于周围物体和行人的检测，若用现有的视觉测距技术，虽然能起到测距的作用，但是对于检测速度以及准确度要求高的自主导航领域来说，还无法达到实际应用产品要求，因此，需要提出一种新的技术，能很好的解决检测速度与准确度的问题，从而保证低速无人小车自主导航的安全性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于小型无人车的几何光学测距方法，以解决现有技术中存在的精度不足的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种适用于小型无人车的几何光学测距方法，包括如下步骤：

对固定于无人车上的相机进行标定；

根据计算机视觉方法和标定后的相机对无人车前方的物体进行识别；

根据识别出的物体分别计算无人车与物体之间的距离。

进一步的，对固定于无人车上的相机进行标定，包括：

将尺寸已知的A4纸放在距离相机已知距离的位置；

通过相机对A4纸进行拍摄；

根据拍摄的照片测量A4纸的像素高度；

根据A4纸的像素高度计算得到相机摄像头的焦距。

进一步的，所述焦距的计算公式如下：

F＝(P×D)/H

其中，F为相机的焦距；P为A4纸的像素高度；D为A4纸到相机的距离；H为相机的高度。

进一步的，所述物体包括行人和车辆；

当无人车前方的物体为行人时，根据行人的身高计算得到行人与无人车之间的距离；

当无人车前方的物体为车辆时，根据车辆的宽度计算得到车辆与无人车之间的距离。

进一步的，当无人车前方的物体为车辆时，行人与无人车之间的距离计算公式如下：

D′＝(h×F)/p

当无人车前方的物体为车辆时，车辆与无人车之间的距离计算公式如下：

D″＝(w×F)/l