CN107218921A - 一种基于单目相机的测距方法 - Google Patents

一种基于单目相机的测距方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107218921A
CN107218921A CN201611243556.9A CN201611243556A CN107218921A CN 107218921 A CN107218921 A CN 107218921A CN 201611243556 A CN201611243556 A CN 201611243556A CN 107218921 A CN107218921 A CN 107218921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ground
distance
angle
camera
projection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611243556.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王曦
周冕
谢晓靓
宋健明
赵贵平
王震
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enbotai (tianjin) Technology Co Ltd
Original Assignee
Enbotai (tianjin) Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enbotai (tianjin) Technology Co Ltd filed Critical Enbotai (tianjin) Technology Co Ltd
Priority to CN201611243556.9A priority Critical patent/CN107218921A/zh
Publication of CN107218921A publication Critical patent/CN107218921A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/26—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with fixed angles and a base of variable length, at, near, or formed by the object
    • G01C3/28—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with fixed angles and a base of variable length, at, near, or formed by the object with provision for reduction of the distance into the horizontal plane
    • G01C3/30—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with fixed angles and a base of variable length, at, near, or formed by the object with provision for reduction of the distance into the horizontal plane with adaptation to the measurement of the height of an object, e.g. tacheometers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

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。

Description

一种基于单目相机的测距方法
技术领域
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。

Claims (3)

1.一种基于单目相机的测距方法，其特征在于：摄像头标定：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)]。
2.根据权利要求1所述的一种基于单目相机的测距方法，其特征在于：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)。
3.根据权利要求1所述的一种基于单目相机的测距方法，其特征在于：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。
CN201611243556.9A 2016-12-29 2016-12-29 一种基于单目相机的测距方法 Pending CN107218921A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611243556.9A CN107218921A (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种基于单目相机的测距方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611243556.9A CN107218921A (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种基于单目相机的测距方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107218921A true CN107218921A (zh) 2017-09-29

Family

ID=59927504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611243556.9A Pending CN107218921A (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种基于单目相机的测距方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107218921A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110966982A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 成都家有为力机器人技术有限公司 一种用于清洁机器人的单目摄像头测距系统及测距方法
CN113124819A (zh) * 2021-06-17 2021-07-16 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种基于平面镜的单目测距方法
CN116681778A (zh) * 2023-06-06 2023-09-01 固安信通信号技术股份有限公司 一种基于单目相机的距离测量方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004354255A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Sogo Keibi Hosho Co Ltd 距離測定装置、距離測定方法およびその方法をコンピュータに実行させるためのプログラム
CN101441769A (zh) * 2008-12-11 2009-05-27 上海交通大学 单目摄像机实时视觉定位方法
CN104034305A (zh) * 2014-06-10 2014-09-10 杭州电子科技大学 一种单目视觉实时定位的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004354255A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Sogo Keibi Hosho Co Ltd 距離測定装置、距離測定方法およびその方法をコンピュータに実行させるためのプログラム
CN101441769A (zh) * 2008-12-11 2009-05-27 上海交通大学 单目摄像机实时视觉定位方法
CN104034305A (zh) * 2014-06-10 2014-09-10 杭州电子科技大学 一种单目视觉实时定位的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈雯柏: "《智能机器人原理与实践》", 31 August 2016, 北京：清华大学出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110966982A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 成都家有为力机器人技术有限公司 一种用于清洁机器人的单目摄像头测距系统及测距方法
CN113124819A (zh) * 2021-06-17 2021-07-16 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种基于平面镜的单目测距方法
CN116681778A (zh) * 2023-06-06 2023-09-01 固安信通信号技术股份有限公司 一种基于单目相机的距离测量方法
CN116681778B (zh) * 2023-06-06 2024-01-09 固安信通信号技术股份有限公司 一种基于单目相机的距离测量方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5322789B2 (ja) モデル生成装置、モデル生成方法、モデル生成プログラム、点群画像生成方法および点群画像生成プログラム
CN104809718B (zh) 一种车载摄像头自动匹配标定方法
US20130135474A1 (en) Automotive Camera System and Its Calibration Method and Calibration Program
CN107401976B (zh) 一种基于单目相机的大尺寸视觉测量系统及其标定方法
CN103776419B (zh) 一种提高测量范围的双目视觉测距方法
CN105486235B (zh) 一种球机视频画面中的目标度量方法
CN102661717A (zh) 铁塔单目视觉测量方法
CN103852060B (zh) 一种基于单目视觉的可见光图像测距方法
CN107218922A (zh) 一种基于单目相机的测距方法
JP2014064224A (ja) カメラのキャリブレーション方法及び装置
KR102550930B1 (ko) 나안 3d 디스플레이의 이미지 오차 수정방법 및 장치
CN107218921A (zh) 一种基于单目相机的测距方法
CN100569176C (zh) 一种利用虚拟视靶的视-眼动反射检查方法
CN109410264A (zh) 一种基于激光点云与图像融合的前方车辆距离测量方法
CN108180888A (zh) 一种基于可转动摄像头的距离检测方法
CN110505468A (zh) 一种增强现实显示设备的测试标定及偏差修正方法
US20150334301A1 (en) System and method for generating a surround view
CN105163065A (zh) 一种基于摄像机前端处理的交通测速方法
CN103322984A (zh) 基于视频图像的测距、测速方法及装置
CN106524995B (zh) 基于可见光图像实时检测目标物体空间距离的定位方法
CN104820978A (zh) 一种ccd相机的基准定位方法
CN108036730B (zh) 一种基于热成像的火点测距方法
CN104931070A (zh) 一种光信号注入式仿真方法
CN103971479A (zh) 基于摄像机标定技术的林火定位方法
CN104318581A (zh) 车载预警系统摄像头标定方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170929

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication