[发明专利]一种融合稀疏表示粒子滤波的电动助力车的避障方法

摘要

本发明公开了一种融合稀疏表示粒子滤波的电动助力车的避障方法，其步骤主要是：通过电动助力车前部的两个摄像头同步采集的前方图像，并由图像处理模块通过图像检测与粒子滤波跟踪算法进行障碍物的判断、检测与测距。自动检测出前方障碍物及其距离，并由中央控制器根据图像处理模块(2)传来的电动助力车到障碍物的距离，计算得出各个车轮的轮毂电机(4)转速的当前控制值，如当前控制值低于当前实际速度，则中央控制器(3)将轮毂电机(4)的转速降低至当前控制值，同时发出提示音。使电动助力车在前方非安全距离内有障碍物时，自动降速或刹车，保障使用者或他人的人生或财产安全。

主权项

一种融合稀疏表示粒子滤波的电动助力车的避障方法，包括以下步骤：A、图像采集电动助力车左、右扶手上各安装一个全天候的红外摄像头(1)，电动助力车行进时两个红外摄像头(1)以相同的采样频率获取电动助力车前方的图像；B、图像矫正处理图像处理模块(2)对两个红外摄像头(1)采集到的图像进行图像矫正处理；C、障碍物判断图像处理模块(2)每隔10帧，选取其中的第一帧图像进行图像匹配处理，得到视差图，判断是否存在障碍物：如存在障碍物，执行D步的操作，否则重复本步的操作；D、障碍物检测图像处理模块(2)依次通过膨胀腐蚀算法、区域标记算法分离出每一个障碍物，框选出每一个障碍物的区域；并使用三角测量模型对障碍物进行测距，得到电动助力车到障碍物的距离，实时将障碍物的距离传电动助力车的中央控制器；同时，将障碍物区域四角的坐标叠加方差为5的10组服从高斯分布的随机数得到邻近的10个障碍物模板区域，再通过仿射变换将10个障碍物模板区域的图像信息储存在障碍物模板T中；E、障碍物测算：图像处理模块(2)对10帧图像中的第2‑10帧图像，在本帧图像中以上一帧障碍物区域为中心构造50‑100个包括位置信息和图像信息的粒子，对障碍物模板T中的图像信息进行粒子滤波，得到最大观察概率的粒子作为本帧的障碍物；并使用三角测量模型对障碍物进行测距，得到电动助力车到障碍物的距离，实时将障碍物的距离传电动助力车的中央控制器；F、避障控制电动助力车的中央控制器(3)根据图像处理模块(2)传来的电动助力车到障碍物的距离，计算得出各个车轮的轮毂电机(4)转速的当前控制值，如当前控制值低于当前实际速度，则中央控制器(3)进行减速控制操作，将轮毂电机(4)的转速降低至当前控制值，同时发出提示音，使电动助力车实时自动避障；重复以上A‑F步的操作。