一种基于单目视觉的前方车辆测距方法

摘要

本发明属于智能交通技术领域，涉及一种基于单目视觉的前方车辆测距方法，该方法在调整好车载相机姿态后，考虑因颠簸导致俯仰角变化的范围，调整相机俯仰角，然后利用得到的实测数据，分段拟合出不同俯仰角下纵坐标与实际纵向距离的函数关系及与水平每像素代表实际横向距离的函数关系；车辆行驶时，根据实时检测到的左右车道线，结合三线标定法，标定出相机实时的俯仰角度，再利用线性插值方法，计算得到车辆目标与本车的距离。本发明对车辆颠簸引起的测距误差具有实时动态补偿效果，可准确计算本车与前方车辆的距离。

主权项

1.一种基于单目视觉的前方车辆测距方法，包括下列步骤：(1)对相机内部参数进行标定；(2)将相机安装在汽车上，用三线标定法静态标定相机的姿态参数，如果相机姿态参数不符合选定的安装方案，调整相机姿态后再次用三线标定法静态标定相机参数，直至其相机的姿态参数符合安装方案的要求；(3)设汽车行驶过程中因颠簸导致俯仰角的范围为(θ_L，θ_H)，调整相机俯仰角为θ_L，在相机前方的纵向方向上，距离车身一定距离设置标志点，在该点处设置标记物，记录该标志点对应在图像的纵坐标，并在该标志点处横向再测量一定距离，记录其对应图像的横坐标；(4)在相机前方纵向不同距离处重复步骤步骤(3)的过程，利用得到的数据分段拟合出俯仰角为θ_L时，纵坐标与实际纵向距离的函数关系记为VD_θL(y)，纵坐标与每像素代表水平实际横向距离的函数关系记为HD_θL(y)，其中y表示纵坐标；(5)分别调整相机俯仰角为θ_H和约为θ_M＝(θ_L+θ_H)/2，重复步骤(3)和(4)的过程，然后利用得到的数据，分段拟合出俯仰角为θ_H和约为θ_M＝(θ_L+θ_H)/2时，纵坐标与实际纵向距离的函数关系VD_θH(y)和VD_θM(y)，纵坐标与水平每像素代表实际横向距离的函数关系HD_θH(y)和HD_θM(y)；(6)设实时检测到的左右车道线方程分别为y＝k₁x+b₁和y＝k₂x+b₂，则两条直线的夹角平分线方程为其中构造出三条实际上互相平行的直线：左右车道线和车道中线，利用步骤(4)和(5)得到的函数关系，结合三线标定法，标定出相机实时的俯仰角度θ_real-time；(7)根据θ_real-time与θ_L、θ_M和θ_H的关系，利用线性插值方法，计算得到车辆目标与本车的距离。