实施方案
[0014] 本发明是在现有的车辆装载有自动泊车系统的基础上增加机器视觉装置,实现准确测出车辆泊车过程中的实时检测的泊车车速,从而更加精确控制整个自动泊车过程。
[0015] 下面结合附图和实施实例对本发明作进一步描述。
[0016] 图1为一种基于机器视觉的泊车车速检测系统的结构原理图,包括机器视觉采集模块、图像处理模块、车速传感器、主控制模块和执行模块。
[0017] 机器视觉采集模块由安装在汽车前灯与尾灯附近的4个摄像机组成,用于实时采集路面图像信息,并转化为数字数据,然后传输给图像处理模块;当车辆在恶劣路面或恶劣天气下进行泊车时,驾驶员启动自动泊车装置,机器视觉采集模块的4个摄像机自动打开,根据图像处理模块对摄像机标定的内外参数,摄像机进行实时图像采集,并将摄像机获取的模拟数据转化为数字数据,然后将转化后的数据信息传输给图像处理模块。
[0018] 图像处理模块由数字信号处理设备或专用处理芯片组成,在其中建立基于机器视觉的间接测速模型,通过标定摄像机的内外参数,对车辆泊车过程中实时采集的图像数据进行分析,计算车辆的泊车车速和路面地形、光线强度等泊车环境特征信息,并将计算结果送主控制模块。其中,车辆的泊车车速计算方法是:(1)从摄像机采集的连续帧图像中,经过图像处像和分析提取出目标移动信息,得出相对位移Δd;(2)用相对位移Δd除以相邻两帧间的时间差Δt计算出目标物在图像中的移动速度V;(3)根据图像坐标与物体世界坐标换算关系,转化为物体的实际行驶速度uw,图2为图像坐标系、摄像机坐标系和世界坐标系三者之间的联系,世界坐标系为(Xw,Yw,Zw),摄像机坐标(x,y,z)是以摄像机为中心,原点是摄像机的光心O。图3为测速的控制流程图,摄像机获取连续的图像序列,取相邻的两帧图片,若摄像机抖动过大,则需利用稳像技术对图片进行处理,若抖动微小,则直接筛选光流主方向速度,再由图象坐标系与世界坐标系对应的关系,得出汽车泊车过程中的实时检测的泊车车速。
[0019] 车速传感器用于测量汽车当前车速ur。
[0020] 主控制模块遵循原自动泊车系统的信号传输协议,接收由图像处理模块计算的车速uw和车速传感器测得的车速ur,计算出车辆自动泊车状态下的滑移率S并传送给执行模块,车辆的滑移率S计算公式为:
[0021]
[0022] 主控制模块接收由图像处理模块提供的路面地形、光线强度等特征,处理分析后反馈给机器视觉采集模块,调整摄像机的焦距,不断调节摄像机焦距和光圈,开启自动白平衡,使摄像机处于良好摄像状态,保证采集图片序列质量;
[0023] 执行模块根据主控制模块发送的实时检测的泊车车速及滑移率信息,精确的控制泊车时方向盘转角和泊车车速,充分保证泊车质量,降低泊车时的能耗;执行模块为独立的自动泊车系统当机器视觉辅助装置失效时,可利用传统速度传感器进行自动泊车。