[发明专利]基于视觉的汽车开门碰撞预警装置及方法

摘要

本发明提供了一种基于视觉的汽车开门碰撞预警装置及方法，包括四个鱼眼摄像头和工控机，利用四个鱼眼摄像头安装在车辆的头部，尾部，左部和右部，利用鱼眼摄像头的视角接近180度的特点，完成对汽车四周无死角的观测，与车载的工控机构成环视平台；由环视平台得到的四个视野的图像具有鱼眼畸变，需进行畸变矫正；对四个视野畸变矫正后的图像分别进行基于STHOL特征的检测。本发明对硬件要求低、可维护性可移植性良好、可扩展性良好。

主权项

1.一种基于视觉的汽车开门碰撞预警装置，其特征在于，包括四个摄像头和工控机，其中：四个摄像头采集汽车周围的环视图像，并将采集到的图像信息传输给工控机，这四个摄像头与车载的工控机构成环视平台；工控机对接收到的图像信息进行畸变矫正处理，并对矫正后的图像进行基于STHOL特征的检测；所述工控机对矫正后的图像进行基于STHOL特征的检测，包括：扫描线的设置、扫描线由车辆坐标到图像坐标的转换、时空信息图的建立、时空特征图的边缘线的提取和拟合、STHOL特征的提取以及决策，得到四个视野图像中的检测结果；每个视野中有危险的运动的结果为“1”，无危险运动的结果为“0”，对四个视野中的检测结果取并集，若并集结果为“1”，则判定安全区域内有危险运动，发出警报；若并集结果是“0”，则判定安全区域内没有危险运动，不发出警报；所述时空信息图，是指在完成了每个视野中扫描线的设定和转换后，将每一帧的特定的一条扫描线上的所有像素点的值抽取出来，得到当前帧的一条扫描线矩阵，然后将相邻多帧的对应的扫描线矩阵合起来形成时空信息图；所述时空特征图的边缘线的提取和拟合，是指对于每一张时空信息图进行边缘检测，利用Canny算子与阈值化进行边缘线的二值化；对于Canny算子处理过的时空信息图，首先要寻找每一条独立的边缘线，这是一个寻找连通域的过程，对于每一条得到的边缘线的连通域集合，对其进行最小二乘法拟合，每一条线利用极坐标表示为：ρ＝xcosθ+ysinθ，其中ρ为距原点距离；θ为对于极轴的角度；已经找到的每一个连通域都是一个点的集合，对于这个集合进行最小二乘法的拟合，则对于每一个连通域有回归矩阵，对于该矩阵，有特征值λ1,λ2、特征向量其中λ1≥λ2,是与λ1,λ2分别对应的特征向量，则有倾斜角对于理想拟合的矩阵，其特征值比值应有λ2/λ1＝0，这个比值反映了点集拟合直线的质量，设定一个阈值，特征值λ2/λ1比值大于这个阈值的点集认为拟合质量不好，舍去；所述四个摄像头分别安装于车辆的头部、尾部、左部和右部，四个摄像头的视角覆盖汽车周围的所有观测死角。