[发明专利]一种基于双俯视相机与后轴转向的车辆路径跟随方法

摘要

本发明公开了一种基于双俯视相机与后轴转向的车辆路径跟随方法，利用转载于车辆牵引点(最前端)与跟随点(最末端)的双俯视单目相机，通过对路面特征的匹配，直接测量跟随点相对于牵引点的侧向偏移量。然后将此测量值作为后轴自动转向系统的控制器输入量，计算车辆后轴的转向角。基于上述测量状态量，算出车辆跟随点(最尾端)的侧向路径跟随偏移量。然后将此偏移量作为后轴自动转向系统的控制器输入量，计算车辆后轴的转向角。本方案可以提高车辆的通过性，适用于所有的长轴距车辆。

主权项

1.一种基于双俯视相机与后轴转向的车辆路径跟随方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、牵引点单目相机获取牵引点原始图像，跟随点单目相机获取跟随点原始图像；车辆最前端为牵引点，车辆最末端为跟随点，牵引点单目相机安装在牵引点，跟随点单目相机安装在跟随点；S2、分别对牵引点原始图像和跟随点原始图像进行预处理；S3、对预处理后的牵引点原始图像进行FAST特征点提取，并生成牵引点SURF特征描述向量；S4、利用FLANN特征匹配库对相邻两帧牵引点原始图像所得到的SURF特征描述向量进行特征匹配；S5、利用RANSAC选取正确匹配样本，计算牵引点原始图像的Homography矩阵；S6、对牵引点原始图像的Homography矩阵进行奇异值分解，获得牵引点平动信息；S7、根据牵引点平动信息推算出牵引点侧偏角信息，并将牵引点平动信息对时间积分得到运动距离；将该距离作为指针与所提取的牵引点SURF特征描述向量存入内存缓冲区；S8、从内存缓冲区中读取当前时刻牵引点后方D处的路面SURF特征描述向量，D为牵引点与跟随点之间的距离；S9、对预处理后的跟随点原始图像进行FAST特征点提取，并生成跟随点SURF特征描述向量；S10、利用FLANN特征匹配库对跟随点原始图像所得到的SURF特征描述向量和步骤S8中读取到的路面SURF特征描述向量进行特征匹配；S11、利用RANSAC选取正确匹配样本，计算偏差Homography矩阵；S12、对步骤S11中得到的偏差Homography矩阵进行奇异值分解，获得偏差平动信息；S13、将偏差平动信息从相机坐标系转换到车辆坐标系下，侧向分量即为车辆尾部路径跟随的侧向偏移量，纵向分量用于修正距离D；S14、将路径跟随的侧向偏移量输入到主动转向控制器，输出后轴对应转向角；S15、重复步骤S1值步骤S14，持续输出后轴对应转向角。