一种基于单目相机的测距方法与流程

本发明专利属于测距领域，尤其涉及一种基于单目相机的测距方法。

背景技术：

随着中国汽车保有辆的增多，中国的车祸也随之增多。因此adas(高级行车辅助系统)应运而生，并大大提高了行车的安全性。在adas中，环境感知是其重要的一个环节。在环境感知中，物体测距是其重要的组成部分。传统的基于相机的测距方法是使用双目相机进行测距，但是由于双目测距设备复杂，标定复杂，并且无法应用于车载系统中，因此被广大的厂家所抛弃，究其原因是因为各大厂家使用的还是基于单目相机的技术。为此，本发明提出了一种单目相机测距方法，来解决单目相机下的测距问题。

发明专利内容

一种基于单目相机的测距方法，像头标定：焦距取为内参，采用该相机测距系统建立多个不同的仿真环境，各个仿真环境中的被测物体空间点到光轴的轴心距逐步递增，并分别计算得到各个仿真环境下被测物体空间点在透视相机采集图像上的光流。

p是物体，p是物体在图像中的特征点，h是摄像机到地面的垂直距离，y1是摄像机垂直视角投影在地面上的最近距离，y1+y2是摄像机垂直视角投影在地面上的最远距离，x1是当摄像机垂直视角投影在地面上距离最近时，其水平视角投影在地面上的距离。

α和β分别是摄像机垂直视角射线与地面y轴的最大和最小夹角，γ是摄像机水平视角在地面上的投影与地平面y轴夹角。

α＝arctan(h/y1)

β＝arctan(h/(y1+y2))

γ＝arctan(x1/y1)

其中h，y1，y2和x1可以通过测量得到。推得纵向距离y的计算公式

y＝htan[[90-α]+(s_(y)-u)/s_(y)(α-β)]

进一步地，测量方法为测量车高h，最近可视距离y1，设置最远可视距离y2＝120，测量像平面坐标(u_x，u_y)

进一步地，所述的多个不同的仿真环境为至少两个以上不同的仿真环境。

本发明的有益效果在于：本发明实施方法简单(摄像头的安装校准相对简化)，计算量小，测距准确度相对较高。

附图说明

图1为本发明专利一种基于单目相机的测距方法测距算法示意图。

具体实施方式

实施例：一种基于单目相机的测距方法，像头标定：焦距取为内参，采用该相机测距系统建立多个不同的仿真环境，各个仿真环境中的被测物体空间点到光轴的轴心距逐步递增，并分别计算得到各个仿真环境下被测物体空间点在透视相机采集图像上的光流。

p是物体，p是物体在图像中的特征点，h是摄像机到地面的垂直距离，y1是摄像机垂直视角投影在地面上的最近距离，y1+y2是摄像机垂直视角投影在地面上的最远距离，x1是当摄像机垂直视角投影在地面上距离最近时，其水平视角投影在地面上的距离。

α和β分别是摄像机垂直视角射线与地面y轴的最大和最小夹角，γ是摄像机水平视角在地面上的投影与地平面y轴夹角。

α＝arctan(h/y1)

β＝arctan(h/(y1+y2))

γ＝arctan(x1/y1)

其中h，y1，y2和x1可以通过测量得到。推得纵向距离y的计算公式

y＝htan[[90-α]+(s_(y)-u)/s_(y)(α-β)]

其中，测量方法为测量车高h，最近可视距离y1，设置最远可视距离y2＝120，测量像平面坐标(u_x，u_y)

其中，所述的多个不同的仿真环境为至少两个以上不同的仿真环境。

实施方法简单(摄像头的安装校准相对简化)，计算量小，测距准确度相对较高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

技术总结
本发明一种基于单目相机的测距方法，P是物体，p是物体在图像中的特征点，H是摄像机到地面的垂直距离，y1是摄像机垂直视角投影在地面上的最近距离，y1+y2是摄像机垂直视角投影在地面上的最远距离，x1是当摄像机垂直视角投影在地面上距离最近时，其水平视角投影在地面上的距离；α和β分别是摄像机垂直视角射线与地面y轴的最大和最小夹角，γ是摄像机水平视角在地面上的投影与地平面y轴夹角。α＝arctan(H/y1)β＝arctan(H/(y1+y2))γ＝arctan(x1/y1)其中H，y1，y2和x1可以通过测量得到，推得纵向距离y的计算公式y＝Htan[[90‑α]+(S_(y)‑u)/S_(y)(α‑β)]，本发明实施方法简单(摄像头的安装校准相对简化)，计算量小，测距准确度相对较高，来解决单目相机下的测距问题。

技术研发人员：王曦;周冕;谢晓靓;宋健明;赵贵平;王震
受保护的技术使用者：恩泊泰（天津）科技有限公司
技术研发日：2016.12.29
技术公布日：2017.09.29