[发明专利]基于全方位计算机视觉的智能停车辅助装置

摘要

一种基于全方位计算机视觉的智能停车辅助装置，包括视觉传感器、用于进行停车辅助决策的微处理器以及用于显示车辆周围情况的显示单元，视觉传感器连接微处理器，视觉传感器为全方位视觉传感器，微处理器包括图像显示单元、传感器标定模块、图像展开模块、车辆周围障碍物边缘检测模块、车辆周围障碍物边缘最近距离计算模块、障碍物报警模块、倒车知识库、停车位置指定模块、倒车轨迹线生成模块、方向盘转角动作计算模块以及倒车轨迹线纠偏模块。本发明提供一种能够提供车辆四周的视觉图像、能够提示驾驶员操作方向盘的转角、有效的辅助倒车过程的基于全方位计算机视觉的智能停车辅助装置。

主权项

1、一种基于全方位计算机视觉的智能停车辅助装置，包括视觉传感器、用于进行停车辅助决策的微处理器以及用于显示车辆周围情况的显示单元，所述视觉传感器连接微处理器，所述的微处理器包括：图像显示单元，用于采集视觉传感器的信号，并输出到显示单元；其特征在于：所述的视觉传感器为全方位视觉传感器，该全方位视觉传感器安装在车辆中间的顶部，所述的全方位视觉传感器包括用于反射车辆周围领域中物体的外凸折反射镜面，外凸折反射镜面朝下，用于防止光折射和光饱和的黑色圆锥体，黑色圆锥体固定在折反射镜面外凸部的中心，用于支撑外凸折反射镜面的透明圆柱体，用于拍摄外凸反射镜面上成像体的摄像头，摄像头对着外凸反射镜面朝上；所述的微处理器还包括：传感器标定模块，用于建立空间的路面图像与所获得的视频图像的对应关系；图像展开模块，用于将全方位视觉传感器采集的图像进行展开，将读取的圆形视频图像展开为全景柱状图；车辆周围障碍物边缘检测模块，用于采用索贝尔算子进行边缘检测，采用设定大小的模板，在各个模板之间计算梯度，在图像中选择计算的剃度值大于梯度幅值的点作为边缘点，将各个边缘点连接成边缘位置；车辆周围障碍物边缘最近距离计算模块，用于在左右方向上，以车辆的长度作为检测线，从离车辆的宽度加上报警距离处作为开始检测线，分别从左右方向向外进行检测，当检测线碰到检测直线与障碍物的边缘线有预设数量的像素点相交时，判定该处是障碍物与车辆在左右方向上的最近距离；在前后方向上，以车辆的宽度作为检测线，从离车辆的长度加上报警距离处作为开始检测线，分别从前后方向向外进行检测，当检测线碰到检测直线与障碍物的边缘线有预设数量的像素点相交时，判定该处是障碍物与车辆在前后方向上的最近距离；障碍物报警模块，用于判断最近距离是否小于预设的下限值，如小于该下限值，向告警器发出告警指令；倒车知识库，用于存放驾驶员的倒车技巧、技能，以及各种当前位置与目标位置之间的倒车轨迹线，供生成倒车轨迹线时调用；停车位置指定模块，用于使用者通过用户界面的输入希望停放车辆的位置，利用全方位视觉传感器所得到的周围图像信息，在该显示的图像信息上用户在触摸屏上选择目标位置；倒车轨迹线生成模块，用于通过全方位视觉传感器检测当前的车辆位置，使用者通过用户界面的输入目标位置，自动生成一条倒车轨迹线，根据该倒车轨迹线作相应的倒车包络线，所述的倒车包络线大于车辆可行驶最小的路径圆弧曲率，并判断倒车包络线与障碍物的图像边缘是否发生相交，如不发生相交就确定该倒车轨迹线；否则，对发生相交处进行修改倒车轨迹线；方向盘转角动作计算模块，用于根据所生成的倒车轨迹线，得到在该倒车轨迹线的关键点上的目标路径行驶角ψP，目标路径行驶角ψP与方向盘转角δh的关系用公式(22)表示，ψp＝tan-1(YP/XP)≈YP/XP＝Ks*δh*tp/2 (22)上式中，$K_s=G_{\delta }^{\gamma }*G_s$ 为一常数，估算出在该车速情况下到达下一个倒车关键点时的时间tp；并将该方向盘转角δh输出到显示单元；倒车轨迹线纠偏模块，用于在车辆偏离倒车轨迹线时重新计算倒车轨迹线进行纠偏，检测在倒车轨迹线上的关键点是否发生了偏移，如果检测的偏移值超过预设的范围，根据当前车辆的位置重新生成倒车轨迹线。