一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106225723A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201610596802.2(22)申请日2016.07.25(71)申请人浙江零跑科技有限公司地址310051浙江省杭州市滨江区物联网街451号芯图大厦6楼(72)发明人缪其恒(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109代理人尉伟敏卢金元(51)Int.Cl.G01B11/26(2006.01)G06T5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法(57)摘要本发明公开了一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法，本方法利用双目视觉系统，通过对挂车前平面或侧平面的点云轮廓提取与拟合，获取挂车铰接角信息输出。本方法中，相机安装在牵引车的后平面朝向挂车，是可集成于牵引车的传感系统，无需改变安装位置即可以适用于不同的挂车系统。本方案适用于所有的多列车辆。CN106225723ACN106225723A权利要求书1/1页1.一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、从双目相机获取当前时刻图像，双目相机安装在牵引车后端并朝向挂车；S2、对当前时刻图像进行预处理；S3、计算基于绝对值差之和的匹配代价，并基于半全局优化方法计算最终视差图；S4、利用最终视差图的深度信息，得到三维点云信息；S5、根据前一时刻铰接角测量值，确定所需拟合挂车平面，利用RANSAC提取挂车单元在水平面内的轮廓信息；S6、计算相机转动信息，得到铰接角。2.根据权利要求1所述的一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法，其特征在于，所述预处理包括灰度化处理和除畸变处理。3.根据权利要求1或2所述的一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：对于图像坐标系下任意一点(u，v)以及该点视差d，其对应现实水平面坐标系中坐标(X，Y)可由如下公式计算：其中，stereobaseline为双目相机的基线长度；stereof为双目相机的焦距，每个点的视差d为预设值。4.根据权利要求3所述的一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法，其特征在于，所述步骤S5中，当前一时刻铰接角为0°-30°时，二维点云所拟合平面为挂车前端面；当前一时刻铰接角为60°-90°时，二维点云所拟合平面为挂车侧端面；当前一时刻铰接角为30°-60°时，二维点云所拟合平面为挂车前端面与侧端面的双段直线。5.根据权利要求4所述的一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法，其特征在于，所述利用RANSAC提取挂车单元在水平面内的轮廓信息具体为：基于RANSAC拟合直线的方法为：通过m个循环，随机从平面点云中选取2个点，计算拟合直线y＝ax+b的系数a与b，对剩余点云是否符合该拟合直线以计算距离的方式打分，距离小于某阈值M，则视该点为该拟合的正确匹配样本，选取打分最高的拟合直线，利用其对应的所有正确匹配样本，用最小二乘的方法重新计算得到最终的拟合直线；此步骤中，循环数m与距离阈值M均为预设值。2CN106225723A说明书1/3页一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法技术领域[0001]本发明涉及车辆控制领域，尤其是涉及一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法。背景技术[0002]铰接角是多列车的重要动力学状态，准确的测量多列车辆铰接角可以有利于此类车辆主动安全系统的应用欲开发，如多列车主动转向与多列车倒车系统等。与本发明相关的现有技术分为如下两类：[0003]1.接触式测量传感器：如旋转电位器安装在重型车第五轮位置。[0004]2.非接触式测量传感器：如超声波传感器和视觉传感器等。[0005]接触式测量传感器或超声波传感器只适用于某种特定的铰接形式(如第五轮铰接)；已有的视觉传感器只适用于特定的牵引车-挂车连接，并不是一个独立于挂车的系统，更换挂车会使传感器失效。发明内容[0006]本发明主要是解决现有技术所存在的适用范围小的技术问题，提供一种不局限于特定的铰接形式、具有较广的适用范围、更换挂车仍然可以正常工作的基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法。[0007]本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法，包括以下步骤：[0008]S1、从双目相机获取当前时刻图像，双目相机安装在牵引车后端并朝向挂车；[0009]S2、对当前时刻图像进行预处理；[0010]S3、计算基于绝对值差之和的匹配代价，并基于半全局优化方法计算最终视差图；此处绝对值可以是灰度绝对值或者RGB绝对值；[0011]S4、利用最终视差图的深度信息，得到三维点云信息；[0012]S5、根据前