一种基于单目视觉的车辆测距与碰撞预警方法

摘要

本发明公开了一种基于单目视觉的车辆测距与碰撞预警方法。本发明首先通过单目摄像头采集目标的动态视频，将采集到的每一帧视频进行图像预处理，然后通过将图像的特征与训练得到的正样本特征进行比较来检测目标，并用矩形框将其标记出来。通过获取矩形框底边的中点坐标，根据小孔成像和相似三角形的几何比例关系可以得到两车的实际距离；根据给定时间内两车的距离变化计算出相对速度，再结合距离计算出碰撞时间，当该时间小于碰撞安全时间时，就会发出语音警告，提醒司机采取相应措施。本发明只采用一个摄像头采集视频，设备简单，采用的目标检测方法准确率高，实时性强，测距方法也简单高效，实现了及时预警，有效预防交通事故的发生。

主权项

一种基于单目视觉的车辆测距与碰撞预警方法，该方法包括目标检测、距离测算和安全预警等步骤；各个步骤是顺序进行的，即对经过处理之后的图像进行目标检测，将检测得到的目标提取底边中点坐标用于目标测距，测距完成后根据给定时间内的相对距离变化获得相对速度，从而实时判断发生碰撞所用时间，当计算所得的碰撞时间小于给定值时发出报警，提醒驾驶者注意存在的危险；   其特征在于：方法包括如下步骤 ：    步骤1：通过单目摄像头采集车辆前方的图像，并对图像进行滤波和去噪、色彩归一化等预处理；    步骤2：对经过预处理的图像，采用小波变换和级联分类器进行车辆检测；    步骤3：将目标检测部分与目标测距部分相结合，提取检测得到的车辆的底部边缘线中点，得到中点坐标；    步骤4：结合摄像机的焦距、距地面高度和摄像头轴线与水平方向的角度即俯仰角等固定参数，运用小孔成像原理和几何关系计算与前方车辆的垂直距离；    步骤5：预测两车碰撞时间，根据给定时间（0.1s）内两车之间的距离变化量计算两车的相对速度，再结合两车的距离计算可能的发生碰撞时间，因为两车的速度会实时改变因此预计碰撞时间也会实时做出调整；    步骤6：当计算得到的碰撞时间小于给定的安全碰撞时间时，发出报警，提醒驾驶员做出调整。