[发明专利]基于双目视觉的行驶车辆外廓尺寸检测方法

说明书

本发明公开了一种基于双目视觉的行驶车辆外廓尺寸检测方法，包括：双目摄像头标定及校正；对校正后视图进行运动物体识别与追踪，获取车辆特征区；对所识别车辆表面做纹理增强处理，解决弱纹理表面检测精度低的问题；基于车辆行驶场景特点，提出基于时序传播的立体匹配算法生成标准视差图，提高车辆外廓尺寸测量精度；对所生成视差图进行三维重建生成点云图；提出空间坐标拟合算法，拟合所追踪车辆多帧点云图，生成标准车辆外廓尺寸图，解决单帧点云图无法完整显示车辆外廓尺寸问题。该方法测量效果不受车速限制、测量精度高、测量范围广、成本低。且双目摄像头具有结构灵活、安装方便，可适用于所有路段测量的优点。

技术领域

本发明属于计算机视觉技术领域，涉及一种车辆外廓尺寸检测方法，尤其涉及一种基于双目视觉的行驶车辆外廓尺寸检测方法。

背景技术

我国检测车辆外饰违法改装的主要途经为交警巡查，该种方法效率低下，在交通网络中大部分路段处于漏检状态。因此部分货运车主为了经济利益擅改车辆外廓尺寸，部分轿车主擅加车顶箱、行李框等，对道路交通安全造成极大隐患。针对行驶车辆外廓尺寸高效化、智能化检测不仅能及时检测车辆违法改装，在限高限宽等路段也能发挥重要作用。

现有技术中，车辆外廓尺寸检测分为静止状态检测、行驶状态检测两种。如中国发明专利CN111966857A、CN109373928A、CN107167090A为静止状态检测方法，通过多传感器融合方式测量检测区中所停车辆的外廓尺寸。该方法相比人工检测效率有所提高，但效率仍然较低。仅适用于车管所等固定场所，无法在道路上进行设备安装。

行驶状态车辆外廓尺寸检测以激光雷达检测为主。如中国发明专利CN104655249A、CN108592801A、CN111649678A，通过多个激光雷达对行驶车辆进行外廓尺寸测量。该方法测量时不影响车辆正常行驶，能够准确测量车辆外廓尺寸信息。但存在以下缺点：1、激光雷达作为主动式测量设备仅能测量速度小于30km/h的车辆外廓尺寸；2、硬件成本高，中距激光雷达市场价格5000元以上；3、环境适应性差，且无法通过遮罩进行保护，室外环境下需经常清洁；4、无法识别车辆牌照，无法保存车辆管理信息。

双目视觉的物体测量是基于视差原理并由多幅图像获取物体三维几何信息的方法。其非接触、安装方便、成本低、自动化程度高等诸多优点而在工业生产中得到了越来越广泛的应用。如中国发明专利CN110425996A、CN110672007A、CN107588721，在工业环境下通过双目视觉技术对2m内零件进行轮廓尺寸测量。但现有双目视觉三维轮廓测量在硬件上受相机基线、焦距、光轴参数影响，距离越远物体成相效果越差，测量精度越低。在算法上存在弱纹理物体误匹配率高的技术问题。因此无法应用于道路行驶车辆外廓尺寸测量。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种测量效果不受车速限制以及测量精度高的基于双目视觉的行驶车辆外廓尺寸检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于双目视觉的行驶车辆外廓尺寸检测方法，其特征在于：所述基于双目视觉的行驶车辆外廓尺寸检测方法包括以下步骤：

1)对所采集的双目视觉图像进行双目校正，获取左视图集以及右视图集；

2)对左视图集以及右视图集分别进行运动物体识别与追踪，分别获取左视图中车辆特征区以及右视图中车辆特征区；

3)使用边缘检测算子分别将左视图中车辆特征区以及右视图中车辆特征区分割成多个像素子集；不同像素子集通过不同阈值进行灰度增强，增强车体表面纹理；

4)分别以左右视图为基准图像，进行基于时序传播的半全局立体匹配，生成标准视差图；

5)对标准视差图内车辆特征区进行空间坐标转换，生成具有实际空间大小的三维点云图；