一种检测目标物尺寸的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及立体视觉领域，尤其涉及一种检测目标物尺寸的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在诸多场景中，都有对目标物尺寸的检测需求。例如在道路交通场景中，考虑到超 长、超高、超宽的车辆在行驶时会增加交通事故发生概率，对道路交通安全造成威胁，需要 对车辆的长宽高是否超限进行检测。
[0003] 目前常见的检测目标物尺寸的手段是激光测距方式。仍以检测车辆长、宽、高为 例，该方式需要在同一位置安装多组激光测距仪，对车辆的长、宽、高进行测量。
[0004] 激光测距的方式检测目标物尺寸至少存在如下问题：
[0005] 安装复杂度高且硬件成本高。
[0006] 难以对前、后车辆进行有效分割，难以保证测量精度;尤其在交通繁忙的情况下， 测量精度将大大下降。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种检测目标物尺寸的方法及装置，以解决激光测距的检测 方式安装复杂度高、硬件成本高及无法保证测量精度的问题。
[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0009] 本发明实施例提供了一种检测目标物尺寸的方法，立体相机的基线与参考面平 行，立体相机的各光轴平行且视野里包括所述参考面，该方法包括：
[0010] 使用预先标定得到的所述立体相机的内外参数，对所述立体相机拍摄的图像对中 的第一图像和第二图像进行外极线校正;并确定所述第一图像中的目标物区域；
[0011] 在外极线校正后的所述目标物区域中确定目标物的边界;并确定外极线校正后的 所述目标物区域的每行像素点在外极线校正后的第二图像中的视差；
[0012] 根据所述视差和所述边界确定所述目标物的尺寸。
[0013] 优选的，所述确定外极线校正后的所述目标物区域的每行像素点在外极线校正后 的第二图像中的视差的步骤包括：
[0014] 确定外极线校正后的所述目标物区域中的像素点的匹配代价空间Gu-v-d，所述 Gu-v-d中的取值表示外极线校正后的所述目标物区域中坐标为(u，v)的像素点在外极线校正 后的第二图像中视差为d的匹配代价，d为不小于0的整数；
[0015] 将所述Gu-v-d压缩为V_D空间Gvd;
[0016] 基于所述g?确定外极线校正后的所述目标物区域的每行像素点在外极线校正后 的第二图像中的视差。
[0017] 优选的，所述将所述Gu+d压缩为V-D空间G?的步骤包括：
[0018] 基于外极线校正后的所述目标物区域中满足设定条件的各行像素点，将所述Gu+d 压缩为V-D空间Gvd;所述设定条件为同一行像素点中的两边界像素点距离达到设定阈值;所 述g?中的取值表示外极线校正后的所述目标物区域中满足设定条件的一行像素点在外极 线校正后的第二图像中视差为d的平均匹配代价。
[0019]优选的，所述基于所述Gvd确定外极线校正后的所述目标物区域的每行像素点在外 极线校正后的第二图像中的视差的步骤基于如下公式实现：
[0023]其中：d/(j)表示外极线校正后的目标物区域的第j行像素点在外极线校正后的第 二图像中的视差，j的取值从1至所述第一图像的行数；Iv-d(d，j)表示外极线校正后的目标 物区域的第j行像素点在外极线校正后的第二图像中的视差为d时的匹配代价;Ss(d v(j)，dv (j+1))用于度量外极线校正后的目标物区域的第j行像素点与第j+1行像素点所对应的视 差突变的程度;thds为设定阈值;th ss为设定取值。
[0024] 优选的，所述在外极线校正后的所述目标物区域中确定目标物的边界的步骤包 括：
[0025] 基于所述Gu-v-d，确定外极线校正后的所述目标物区域中的各个像素点为目标物像 素点的置信度；
[0026] 根据确定的置信度，确定所述目标物在外极线校正后的所述目标物区域中的每行 像素点的边界。
[0027] 基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种检测目标物尺寸的装置，立体 相机的基线与参考面平行，立体相机的各光轴平行且视野里包括所述参考面，该装置包括：
[0028] 外极线校正模块，用于使用预先标定得到的所述立体相机的内外参数，对所述立 体相机拍摄的一个图像对中的第一图像和第二图像进行外极线校正；
[0029] 目标物区域确定模块，用于确定所述第一图像中的目标物区域；
[0030] 目标物边界确定模块，用于在外极线校正后的所述目标物区域中确定目标物的边 界；
[0031 ]视差确定模块，用于确定外极线校正后的所述目标物区域的每行像素点在外极线 校正后的第二图像中的视差；
[0032]目标物尺寸确定模块，用于根据所述视差和所述边界确定所述目标物的尺寸。 [0033]优选的，为了确定外极线校正后的所述目标物区域的每行像素点在外极线校正后 的第二图像中的视差，所述视差确定模块用于：
[0034]确定外极线校正后的所述目标物区域中的像素点的匹配代价空间Gu-v-d，所述 Gu-v-d中的取值表示外极线校正后的所述目标物区域中坐标为(u，v)的像素点在外极线校正 后的第二图像中视差为d的匹配代价，d为不小于0的整数；
[0035] 将所述Gu-v-D压缩为V-D空间Gvd;
[0036] 基于所述Gvd确定外极线校正后的所述目标物区域的每行像素点在外极线校正后 的第二图像中的视差。
[0037] 优选的，为了将所述Gu-v-d压缩为V-D空间Gvd，所述视差确定模块还用于：
[0038] 基于外极线校正后的所述目标物区域中满足设定条件的各行像素点，将所述Gu+d 压缩为V-D空间Gvd;所述设定条件为同一行像素点中的两边界像素点距离达到设定阈值;所 述Gvd中的取值表示外极线校正后的所述目标物区域中满足设定条件的一行像素点在外极 线校正后的第二图像中视差为d的平均匹配代价。
[0039] 优选的，为了基于所述Gvd确定外极线校正后的所述目标物区域的每行像素点在外 极线校正后的第二图像中的视差，所述视差确定模炔基于如下公式实现：
[0043] 其中：cMKj)表示外极线校正后的目标物区域的第j行像素点在外极线校正后的 第二图像中的视差，j的取值从1至所述第一图像的行数；Iv-d(d，j)表示外极线校正后的目 标物区域的第j行像素点在外极线校正后的第二图像中的视差为d时的匹配代价;Ss(dv(j)， d v(j+l))用于度量外极线校正后的目标物区域的第j行像素点与第j+1行像素点所对应的 视差突变的程度;thd s为设定阈值;thss为设定取值。
[0044] 优选的，为了在外极线校正后的所述目标物区域中确定目标物的边界，所述目标 物边界确定模块用于：
[0045] 基于所述Gu-v-d，确定外极线校正后的所述目标物区域中的各个像素点为目标物像 素点的置信度；
[0046] 根据确定的置信度，确定所述目标物在外极线校正后的所述目标物区域中的每行 像素点的边界。
[0047] 本发明实施例提出的方法及装置，在待检测的现场仅需要架设立体相机，而不需 要在同一位置安装多组激光测距仪。立体相机的硬件成本低于多组激光测距仪的硬件成 本，且其安装复杂度也低于激光测距仪的安装复杂度，因此本发明实施例提供的技术方案 可以降低安装复杂度及硬件成本。另外，本发明实施例中，在立体相机采集到图像后，通过 图像处理即可检测出目标物的尺寸。本发明实施例提供的图像处理过程中，外极线校正是 为了后续准确计算出目标物的尺寸;确定目标物区域是为了降低后续运算量，提高处理效 率，而在目标物区域中确定目标物的边界则是为了精确检测出目标物的尺寸。考虑到目标 物是立体的，单张图片中确定的边界无法准确表达目标物的尺寸，因此本发明实施例提供 的技术方案进一步确定视差，结合视差和边界准确得到目标物尺寸。可见，本发明实施例提 供的技术方案，可以高效、精确地检测出目标物的尺寸。
【附图说明】
[0048] 图1为本发明实施例提供的检测目标物尺寸的方法流程图；
[0049] 图2为本发明实施例中，立体相机所采集的图像对；
[0050] 图3为本发明实施例中，外极线校正后的图像对；
[0051] 图4为本发明实施例中，车辆区域的左右边界；
[0052]图5为本发明实施例中，车辆区域的V-D图像Iv-d;
[0053] 图6为本发明实施例中，车辆区域对应的视差曲线与地面区域的视差直线；
[0054] 图7为本