[发明专利]一种基于双目相机的工业车辆预警及避障方法、系统

说明书

本申请涉及一种基于双目相机的工业车辆预警及避障方法，其中，该方法包括：通过双目相机获取工业车辆视野弱区的双目图像，获取双目相机中第一相机和第二相机的内参信息以及相对外参信息，根据内参信息和相对外参信息校正双目图像得到校正双目图像；通过目标检测算法获取校正双目图像中的行人检测框，将行人检测框投影至标定之后的目标地面，并基于投影的结果计算行人至工业车辆的投影距离数据；根据投影距离数据和实时刹车距离、实时减速距离计算并输出预警信息，根据预警信息进行实时避障控制。通过本申请，解决了相关技术中工业车辆预警效果及避障精度较差的问题，提升了预警精度和避障精度，提升了人员安全系数。

技术领域

本申请涉及计算机视觉技术领域，特别是涉及一种基于双目相机的工业车辆预警及避障方法、系统。

背景技术

工业车辆由于其视野弱区大、倒车频次高、装载重量大、刹车距离长等特殊性，在作业过程中，剐蹭、碰撞、碾压、撞车等恶性工业车辆事故时有发生，造成了极大的人身伤害和经济损失，工业车辆的安全问题已经成为全球工业车辆行业必须面对的重要问题。

在相关技术中，主要采取双目相机结合传统机器视觉、红外线TOF和视频分析等技术，根据障碍物距离与刹车距离和减速距离的关系进行预警及避障。但是，在上述技术中，由于障碍物距离、刹车距离和减速距离的准确度较差，在车辆行驶状态变化较大或车辆处于转向状态时，其预警效果和避障效果不够理想。

目前针对相关技术中工业车辆预警效果及避障精度较差的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于双目相机的工业车辆预警及避障方法、系统以至少解决相关技术中工业车辆预警效果及避障效果较差的问题。

第一方面，本申请实施例一种基于双目相机的工业车辆预警及避障方法，所述方法包括：

通过双目相机获取工业车辆视野弱区的双目图像并进行校正得到校正双目图像，对所述双目校正图像进行双目立体匹配得到视差图，将所述视差图从图像坐标系转换到世界坐标系得到3D点云图；

基于所述3D点云图标定所述工业车辆行驶的目标地面，获取预留距离信息，以及所述工业车辆的行驶信息和车辆参数，其中，所述行驶信息包括车速、刹车时间、减速时间、削减速度和转向角度，所述车辆参数包括刹车系数、减速系数和车辆轴距，所述预留距离信息包括预留刹车距离和预留减速距离；

根据所述行驶信息、所述车辆参数和所述预留距离信息计算实时刹车距离和实时减速距离，并根据预设范围信息确定预警区域框；

通过目标检测算法获取所述校正双目图像中的行人检测框，分离所述行人检测框中表征人体的3D点得到分离点，并将所述分离点投影到所述目标地面，基于所述投影的结果计算在直行区域或转向区域下，所述行人至所述工业车辆的投影距离数据；

根据所述投影距离数据、所述实时刹车距离和所述实时减速距离，依据预设规则计算并输出预警信息，根据所述预警信息进行实时避障控制。

在其中一些实施例中，所述对所述校正双目图像进行双目立体匹配得到视差图包括：

通过代价聚合算法对所述校正双目图像进行立体匹配得到视差图，包括：

通过索贝尔算子执行所述校正双目图像的边缘检测，将所述边缘检测之后的数据映射为预处理图像，获取所述预处理图像的梯度信息；

通过采样方法根据所述梯度信息计算梯度代价，以及基于所述校正双目图像计算SAD代价；

基于实时规划策略，在所述校正双目图像上的每个方向上进行能量积累，并将每个方向上的匹配代价相加得到合并匹配代价；

执行后处理步骤得到所述视差图，其中，所述后处理步骤包括唯一性检测、亚像素插值、左右一致性检测和连通区域检测。