[发明专利]一种车载测距系统及方法

摘要

本发明提供了一种车载测距系统，包括图像采集模块；摄像头参数及路况信息输入模块，其特征在于，还包括：图像预处理模块；车辆检测模块；摄像头三维姿态判定模块；防抖动测距模块；预警信息输出模块。本发明的另一个技术方案是提供了一种基于上述系统的车载测距方法。本发明可以有效地检测出位于本车前方的车辆并进行测距。本发明结合车辆底部阴影特征与尾灯特征，对车辆进行检测，具有较高的鲁棒性的同时提高了算法的执行效率。本发明中的测距算法与现有方法相比，成本更低，安装使用更为简便。

主权项

1.一种车载测距系统，包括：图像采集模块，用于从车载摄像头获取道路图像；摄像头参数及路况信息输入模块，用于输入车载摄像头的安装高度信息及路况信息，不同路况信息对应不同的安全车距；图像预处理模块，用于将图像采集模块获取的道路图像转换为灰度图像；车辆检测模块，对图像预处理模块得到的图像进行阈值分割，从而将车辆底部阴影区域分割出来，以检测前方是否有车辆，其特征在于：若车辆检测模块检测到前方有车辆，则记录前方车辆底部阴影区域的几何中心的坐标，作为待定的测距点，还包括：摄像头三维姿态判定模块，用于从车辆检测模块得到的图像中检测车道线，利用车道线的变化情况判断摄像头的三维姿态，摄像头的三维姿态分为正常姿态、俯仰角变化、旋转、车辆偏离车道进行判断，若从车辆检测模块得到获取的m幅图像中的车道线的交点横纵坐标的变化均小于允许的最大差值，则摄像头的三维姿态处于正常姿态；若从车辆检测模块得到获取的m幅图像中的车道线的交点横纵坐标中多个坐标的纵坐标值的变化超过了允许的最大差值，且其横坐标变化不大，则摄像头的三维姿态处于俯仰角变化；若从车辆检测模块得到获取的m幅图像中的车道线的交点横纵坐标中有多个坐标的横纵坐标值的变化均超过了允许的最大差值，则摄像头的三维姿态处于旋转；若从车辆检测模块得到获取的m幅图像中的车道线的交点横纵坐标中横坐标值的变化近乎全部超过允许的最大差值，且纵坐标变化不大，或者检测到其中一条车道线位于车辆下方，则摄像头的三维姿态处于车辆偏离车道；防抖动测距模块，根据摄像头三维姿态判定模块得到的摄像头三维姿态信息从车辆检测模块得到的待定的测距点中选取合适的测距点，进行测距，其中：当摄像头的三维姿态处于正常姿态时，取最新获取的m个待定的测距点的横纵坐标的平均值为最终的目标测距点的坐标；当摄像头的三维姿态处于俯仰角变化时，从最新获取的m个待定的测距点中选取纵坐标变化最小的m1个坐标，取横纵坐标的平均值为最终的目标测距点的坐标；当摄像头的三维姿态处于旋转，则从最新获取的m个待定的测距点中选取横纵坐标变化均为最小的m2个坐标，取横纵坐标的平均值为最终的目标测距点的坐标；当摄像头的三维姿态处于车辆偏离车道，则以当前获取的待定的测距点为最终的目标测距点的坐标；预警信息输出模块，用于根据防抖动测距模块获得最终的目标测距点的坐标以及摄像头参数及路况信息输入模块输入的车载摄像头的安装高度信息计算得到当前车辆与前车之间的距离d，将距离d与摄像头参数及路况信息输入模块输入的路况信息对应的安全车距相比较，若低于安全车距，则向驾驶员发出警报：式中，h为车载摄像头的安装高度，α为车载摄像头的俯仰角度，y为最终的目标测距点的纵坐标，y₀为车载摄像头光轴与像平面的交点的纵坐标值，f为车载摄像头的焦距。