CN109739267A - 跟随路径的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种跟随路径的确定方法，包括：获取车辆的位置信息；获取跟随目标的图像信息和位置信息；根据车辆、跟随目标的位置信息和图像信息，生成原始跟随路径；根据图像信息，计算车辆与跟随目标的第一距离；当小于预设的距离阈值时，计算车辆与跟随目标的角度信息；根据角度信息和车辆当前的转向信息、速度信息，生成第一控制信号；将第一控制信号发送给云台上的电机控制器，以使电机控制器根据第一控制信号控制电机的转速，并带动云台上的采集装置进行转动；当采集装置转动后，根据原始跟随路径，进行跟随。由此，使得车辆沿着原始跟随路径跟随，且跟随目标一直处于车辆的采集装置的捕获范围内。

Description

跟随路径的确定方法

技术领域

本发明涉及图像及数据处理领域，尤其涉及一种跟随路径的确定方法。

背景技术

随着经济的发展以及人工智能技术的崛起，自动驾驶汽车也越来越受市场的关注。自动驾驶汽车指的是依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。市场预测自动驾驶汽车的普及可以实现降低交通事故发生率、降低交通拥堵程度、降低投入交通基础设施的成本、以及减少对环境的污染等效果。

现有技术中，自动驾驶领域的相关技术还并不成熟。尤其是如何在确定跟随目标之后，通过自动驾驶车辆进行跟随，并保证一直处于跟随范围内，现有技术并没有相应的解决方法。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种跟随路径的确定方法，以解决现有技术中存在的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种跟随路径的确定方法，所述方法包括：

获取车辆的位置信息；

获取车辆的采集装置采集的所述跟随目标的图像信息；

获取车辆的跟随目标的位置信息；

根据所述车辆的位置信息、所述跟随目标的位置信息和所述图像信息，生成原始跟随路径；

根据所述图像信息，计算所述车辆与所述跟随目标的第一距离；

当所述第一距离小于预设的距离阈值时，根据所述原始跟随路径和所述车辆的位置信息，计算所述车辆与所述跟随目标的角度信息；

根据所述角度信息和所述车辆当前的转向信息、速度信息，生成第一控制信号；

将所述第一控制信号发送给所述云台上的电机控制器，以使所述电机控制器根据所述第一控制信号控制电机的转速，并带动所述云台上的采集装置进行转动。

在一种可能的实现方式中，所述获取车辆的跟随目标的位置信息，具体包括：

接收服务器发送的所述跟随目标的位置信息；所述跟随目标将其位置信息上传到服务器；或者，

接收所述跟随目标发送的位置信息。

在一种可能的实现方式中，所述获取车辆的跟随目标的位置信息，具体包括：

对所述图像信息进行处理，获取所述图像信息中的环境数据；

将所述环境数据和预设的地图信息进行拟合，根据拟合结果，确定所述跟随目标的位置信息。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述车辆的位置信息、所述跟随目标的位置信息和所述图像信息，生成原始跟随路径，具体包括：

根据所述图像信息和预设的地图信息，计算障碍物信息；

对感知模块采集的当前的感知数据和所述障碍物信息进行处理，生成目标障碍物信息；

根据所述目标障碍物信息、所述车辆的位置信息和所述跟随目标的位置信息，生成原始跟随路径。

在一种可能的实现方式中，所述采集装置包括第一采集装置和第二采集装置，所述图像信息包括第一图像信息和第二图像信息；所述获取车辆的采集装置采集的所述跟随目标的图像信息，具体包括：

获取所述第一采集装置采集的跟随目标的第一图像信息；

获取所述第二采集装置采集的所述跟随目标的第二图像信息。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一图像信息，计算所述车辆与所述跟随目标间的第一距离，具体包括：

根据所述第一图像信息和所述第二图像信息，利用相似三角形方法，计算所述车辆与所述跟随目标的第一距离。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述角度信息和所述车辆当前的转向信息、速度信息，生成第一控制信号，具体包括：

对所述角度信息和所述车辆当前的转向信息、速度信息进行融合处理，生成第一控制信号。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

当所述第一距离不小于预设的距离阈值时，生成报警信息，所述报警信息包括当前之前的图像信息；

将所述报警信息发送给服务器，以使服务器对所述当前之前的图像信息进行处理。

在一种可能的实现方式中，所述方法之后还包括：

当所述第一距离不小于预设的距离阈值时，生成第二报警信息；所述第二报警信息包括跟随目标的预计等待时长；

将所述第二报警信息发送给所述跟随目标，以使所述跟随目标根据所述预计等待时长进行等待。

在一种可能的实现方式中，分别获取不小于预设的距离阈值的前一时刻以及不小于预设的距离阈值时，跟随车辆的图像信息；

对所述不小于预设的距离阈值的前一时刻以及不小于预设的距离阈值时的图像信息进行处理，确定跟随车辆的速度信息；

根据所述跟随车辆的速度信息、车辆的速度信息以及安全距离，计算预计等待时长。

通过应用本发明实施例提供的跟随路径的确定方法，通过采集的图像信息，实时计算车辆与跟随目标之间的距离，并基于图像信息等调整云台的角度，使得车辆沿着原始跟随路径跟随，且跟随目标一直处于车辆的采集装置的捕获范围内。

附图说明

图1为本发明实施例提供的跟随路径的确定方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

在应用本发明提供的方法之前，先要确定跟随目标，关于如何确定跟随目标，可以通过图像特征比对的方法，比如，当将该方法应用在嫌疑跟踪时，在车辆的存储器中，存储有嫌疑车牌号、嫌疑人员的面部特征、嫌疑人员的图像信息，车辆将采集到的图像信息与预存的车牌号或面部特征进行匹配，当匹配度大于某个数值时，再通过服务器二次匹配，以进行确认，当被确认为嫌疑对象时，对其进行跟随。当将该方法应用在跟随清洁时，可以在车辆的存储器中存储有清洁人员的特征，或者预先将清洁人员携带的终端的ID与车辆的ID进行绑定，通过服务器交互后，确定跟随目标。

图1为本发明实施例提供的跟随路径的确定方法流程示意图。该方法应用在自动驾驶车辆跟随着跟随目标行驶的场景中。该方法的执行主体可以是自动驾驶车辆的控制单元。车辆控制单元可以理解为用于控制车辆行驶的控制模块。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101，获取车辆的位置信息。

具体的，可以通过车辆上的定位模块，比如全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)获取车辆自身的位置信息。也可以通过向服务器发送查询消息，解析服务器发送的携带位置信息的响应消息后，得到位置信息。

其中，跟随目标可以是人，比如嫌疑者、清洁工人，也可以是车辆，比如清洁车、嫌疑车辆等，当跟随目标是嫌疑者或者嫌疑车辆时，可以用于对疑犯追踪，当跟随目标是清洁工人或清洁车时，可以用于跟随清洁。

步骤102，获取车辆的采集装置采集的跟随目标的图像信息。

具体的，车辆上具有采集装置，用以采集跟随目标的图像信息，该采集装置可以是摄像头，为了计算车辆与跟随目标之间的距离，摄像头可以是双目摄像头。

双目摄像头可以采集视频帧，从视频帧中提取出图像信息。

步骤103，获取车辆的跟随目标的位置信息。

在一个示例中，车辆可以接收服务器发送的跟随目标的位置信息；跟随目标将其位置信息上传到服务器；或者，接收跟随目标发送的位置信息。

具体的，当跟随目标为清洁工人或者清洁车时，跟随目标可以具有GPS等定位模块，跟随目标的位置信息先发送到服务器后，由服务器下发给车辆。或者，车辆和跟随目标都具有定位信号发生器，通过各自的定位信号发生器，进行位置信息的收发。

在另一个示例中，当跟随目标为嫌疑者或者嫌疑车辆时，其不可能主动与车辆交互位置信息，因此，可以通过对采集到的图像信息进行处理，来获取跟随目标的位置信息。

先对图像信息进行处理，获取图像信息中的环境数据；

后将环境数据和预设的地图信息进行拟合，根据拟合结果，确定跟随目标的位置信息。

具体的，当车辆处于某一位置信息时，可以加载该位置的地图，比如，车辆处于A街道，可以将该A街道的上一级单位，A市的地图，进行加载。至于如何加载，可以是从服务器下载，也可以是车辆提前加载，本申请对此并不限定。

图像信息中包括环境数据，比如建筑物标识、交通标识、道路标识等。

将环境数据和地图信息进行拟合后，可以对两者中的相同特征进行综合处理，计算出跟随目标的位置信息。

步骤104，根据车辆的位置信息、跟随目标的位置信息和图像信息，生成原始跟随路径。

具体的，可以根据两者的位置信息以及图像信息，生成一条车辆跟随跟随目标的路径，称为原始跟随路径。

首先，可以根据图像信息和预设的地图信息，计算障碍物信息。

此处的障碍物信息，可以是固定障碍物，比如地图上的建筑物、固定交通标志(比如，用于固定交通灯的杆)、固定物体(比如，静止的车辆、行人、路沿)。这些障碍物信息，可以通过图像信息和地图信息，直接得到。

然后，对感知模块采集的当前的感知数据和障碍物信息进行处理，生成目标障碍物信息。

感知模块可以是车辆上安装的激光雷达、超声波雷达、视觉模块等，这些感知模块会实时的获取车辆行驶过程中，周围的障碍物信息，比如车道线、移动的障碍物等，变化的交通信号灯，结合上述的障碍物信息和此处行驶过程中感知的障碍物信息，融合处理后，可以得到最终的障碍物信息，称为目标障碍物信息。

最后，根据目标障碍物信息、车辆的位置信息和跟随目标的位置信息，生成原始跟随路径。

跟随路径，可能是直线、曲线或者折线的任意一种或其任意组合，对于曲线和折线，可以计算出曲率后，进行平滑处理，得出原始跟随路径，车辆可以按照原始跟随路径进行行驶。

步骤105，根据图像信息，计算车辆与跟随目标的第一距离。

具体的，上述中，采集装置包括第一采集装置和第二采集装置，第一采集装置可以是双目摄像头中的左视摄像头，第二采集装置可以是双目摄像头中的右视摄像头，第一采集装置和第二采集装置分别针对同一跟随目标，采集到第一图像信息和第二图像信息。第一图像信息和第二图像信息可以统称图像信息。

根据第一图像信息和第二图像信息，利用相似三角形方法，计算车辆与跟随目标的第一距离。

步骤106，当第一距离小于预设的距离阈值时，根据原始跟随路径和车辆的位置信息，计算车辆与跟随目标的角度信息。

步骤107，根据角度信息和车辆当前的转向信息、速度信息，生成第一控制信号。

具体的，当车辆与跟随目标之间的距离小于预先设定的距离阈值时，则说明车辆在可跟随范围内，此时，可以根据原始跟随路径、位置信息，实时计算车辆与跟随目标的角度信息。该角度信息可以是以车辆为原点，以跟随目标为终点，原点和终点的连线与经过车辆的重心的水平线的夹角。

车辆在行驶过程中，可以通过差分GPS，获取到车辆当前的速度信息，可以通过目标障碍物信息，进行决策，进而产生转向信息。

在已知车辆与跟随目标的角度信息后，结合当前的转向信息和速度信息，进行计算，得到包含电机转速和转动圈数的第一控制信号。

步骤108，将第一控制信号发送给云台上的电机控制器，以使电机控制器根据第一控制信号控制电机的转速，并带动云台上的采集装置进行转动。

具体的，车辆上安装有云台，云台上安装有采集装置，通过电机控制器控制电机的转速和圈数，以实现电机带动云台进行转动，保证跟随目标一直处于采集装置的捕获范围内。

步骤109，当所述采集装置转动后，根据所述原始跟随路径，进行跟随。

具体的，当电机带动云台转动到理想的角度时，车辆沿着原始跟随路径，前进。

可以理解的是，当车辆沿着原始跟随路径前进时，实时的根据图像信息计算自身与跟随目标之间的距离，并实时的进行云台转动，以保证跟随目标一直处于采集装置的捕获范围内。

进一步的，步骤109之后，还包括：所述方法还包括：

当所述第一距离不小于预设的距离阈值时，生成第一报警信息，所述第一报警信息包括当前之前的图像信息；

将所述第一报警信息发送给服务器，以使服务器对所述当前之前的图像信息进行处理。

具体的，当跟随目标为嫌疑者时，如果跟随目标与车辆的距离超出距离阈值，车辆可以生成第一报警信息，并将第一报警信息发送给服务器，该第一报警信息可以包括超出距离阈值时，以及超出距离阈值之前，采集的图像信息以及跟随目标的位置信息，服务器可以对该图像信息和位置信息进行处理分析。

进一步的，步骤109之后，还包括：

当所述第一距离不小于预设的距离阈值时，生成第二报警信息；

将所述第二报警信息发送给所述跟随目标。

具体的，当跟随目标为清洁车辆或者清洁工时，如果跟随目标与车辆的距离超出距离阈值，车辆可以生成第二报警信息，第二报警信息可以包括预计等待时长。

其中，车辆可以根据超出距离阈值以及前一时刻采集的图像信息，计算出跟随目标的位置信息和速度信息，并根据速度信息、自身的速度信息以及车辆行驶时的安全距离，计算跟随目标的预计等待时长。

通过应用本发明实施例提供的跟随路径的确定方法，通过采集的图像信息，实时计算车辆与跟随目标之间的距离，并基于图像信息等调整云台的角度，使得车辆沿着原始跟随路径跟随，且跟随目标一直处于车辆的采集装置的捕获范围内。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种跟随路径的确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取车辆的位置信息；

获取车辆的采集装置采集的所述跟随目标的图像信息；

获取车辆的跟随目标的位置信息；

根据所述车辆的位置信息、所述跟随目标的位置信息和所述图像信息，生成原始跟随路径；

根据所述图像信息，计算所述车辆与所述跟随目标的第一距离；

当所述第一距离小于预设的距离阈值时，根据所述原始跟随路径和所述车辆的位置信息，计算所述车辆与所述跟随目标的角度信息；

根据所述角度信息和所述车辆当前的转向信息、速度信息，生成第一控制信号；

将所述第一控制信号发送给所述云台上的电机控制器，以使所述电机控制器根据所述第一控制信号控制电机的转速，并带动所述云台上的采集装置进行转动；

当所述采集装置转动后，根据所述原始跟随路径，进行跟随。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆的跟随目标的位置信息，具体包括：

接收服务器发送的所述跟随目标的位置信息；所述跟随目标将其位置信息上传到服务器；或者，

接收所述跟随目标发送的位置信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆的跟随目标的位置信息，具体包括：

对所述图像信息进行处理，获取所述图像信息中的环境数据；

将所述环境数据和预设的地图信息进行拟合，根据拟合结果，确定所述跟随目标的位置信息。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的位置信息、所述跟随目标的位置信息和所述图像信息，生成原始跟随路径，具体包括：

根据所述图像信息和预设的地图信息，计算障碍物信息；

对感知模块采集的当前的感知数据和所述障碍物信息进行处理，生成目标障碍物信息；

根据所述目标障碍物信息、所述车辆的位置信息和所述跟随目标的位置信息，生成原始跟随路径。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集装置包括第一采集装置和第二采集装置，所述图像信息包括第一图像信息和第二图像信息；所述获取车辆的采集装置采集的所述跟随目标的图像信息，具体包括：

获取所述第一采集装置采集的跟随目标的第一图像信息；

获取所述第二采集装置采集的所述跟随目标的第二图像信息。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一图像信息，计算所述车辆与所述跟随目标间的第一距离，具体包括：

根据所述第一图像信息和所述第二图像信息，利用相似三角形方法，计算所述车辆与所述跟随目标的第一距离。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述角度信息和所述车辆当前的转向信息、速度信息，生成第一控制信号，具体包括：

对所述角度信息和所述车辆当前的转向信息、速度信息进行融合处理，生成第一控制信号。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法之后还包括：

当所述第一距离不小于预设的距离阈值时，生成第一报警信息，所述第一报警信息包括当前之前的图像信息；

将所述第一报警信息发送给服务器，以使服务器对所述当前之前的图像信息进行处理。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法之后还包括：

当所述第一距离不小于预设的距离阈值时，生成第二报警信息；所述第二报警信息包括跟随目标的预计等待时长；

将所述第二报警信息发送给所述跟随目标，以使所述跟随目标根据所述预计等待时长进行等待。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，分别获取不小于预设的距离阈值的前一时刻以及不小于预设的距离阈值时，跟随车辆的图像信息；

对所述不小于预设的距离阈值的前一时刻以及不小于预设的距离阈值时的图像信息进行处理，确定跟随车辆的速度信息；

根据所述跟随车辆的速度信息、车辆的速度信息以及安全距离，计算预计等待时长。