CN111462522A - 一种可消除地面强反射光影响的视觉车位检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，具体地指一种可消除地面强反射光影响的视觉车位检测方法。待车辆泊车系统启动后，利用车辆外部的摄像头获取泊车位置的地面图像信息，判断待泊车位置的地面是否存在强反射光区域，若存在强反射光区域，调整摄像头角度重新获取地面图像信息，直至重新获取的图像信息中消除了强反射光带来的影响，泊车系统检测车位线框，输出停车位坐标，完成车位检测。本发明通过可调节角度的摄像头获取待泊车位置的地面图像信息，调节摄像头旋转角度可以消除地面强反射光对摄取信息的干扰，避免由于强反射光对环视图像的影响造成无法获取准确车位线框的问题发生，本发明能够适应各种地面反光情况，车位识别更加精准。

Description

一种可消除地面强反射光影响的视觉车位检测方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，具体地指一种可消除地面强反射光影响的视觉车位检测方法。
背景技术
在泊车过程中，现有的车位检测方案有三种形式，一种是基于超声波雷达的检测方式，这种方案使用布置在车辆周围的超声波雷达向外发送并接收反射的超声波检测停车位，但是此方案依赖于目标车位周围的障碍物反射波完成。第二种是基于视觉图像的检测方案，该方案使用布置在车辆前方、后方和左右两侧四个鱼眼摄像头呈现的环视图像(如图1)，通过图像处理方法检测和识别车位线框，但是图像车位受光照、天气等影响因素过大。第三种方案是将超声波雷达和视觉车位融合的方式，可以将视觉车位和雷达车位的优点进行综合，更准确的检测出车位线框和障碍物信息，但是当在空旷的停车库内地面反射光线影响摄像头图像呈现的时候，视觉图像和超声波雷达的检测功能都会受到影响。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术提到的技术问题，提供一种可消除地面强反射光影响的视觉车位检测方法。
本发明的技术方案为：一种可消除地面强反射光影响的视觉车位检测方法，其特征在于：待车辆泊车系统启动后，利用车辆外部的摄像头获取泊车位置的地面图像信息，判断待泊车位置的地面是否存在强反射光区域，若存在强反射光区域，调整摄像头角度重新获取地面图像信息，直至重新获取的图像信息中消除了强反射光带来的影响，泊车系统检测车位线框，输出停车位坐标，完成车位检测。
进一步的所述判断待泊车位置的地面是否存在强反射光区域的方法为：采用多尺度滑窗算法对摄取图像进行分析，当滑窗中像素亮度大于设定亮度阈值的像素超过滑窗面积的40％且图像标准差、对比度的特征因子超过设定参数时，判断地面存在强放射光区域。
进一步的所述调整摄像头角度的方法为：将摄像头分别安装在左右后视镜上，旋转后视镜从而调节摄像头角度。
进一步的按照下列公式计算摄像头调节角度：
Figure BDA0002439545120000021
其中：α—摄像头调节角度；
c—调节比例系数；
d—强反射光区域边长；
D—摄像头与强反射光区域近摄像头一侧的水平距离；
H—摄像头距离地面的高度。
进一步的所述亮度阈值为250～300。
本发明通过可调节角度的摄像头获取待泊车位置的地面图像信息，调节摄像头旋转角度可以消除地面强反射光对摄取信息的干扰，避免由于强反射光对环视图像的影响造成无法获取准确车位线框的问题发生，本发明能够适应各种地面反光情况，车位识别更加精准，且成本投入低廉，对汽车结构改装程度小，具有极大的推广价值。
附图说明
图1：摄像头角度旋转调节示意图；
图2：基于反射光线摄像头自适应调节系统流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1～2所示，本实施例的汽车集成有泊车系统，是基于视觉图像车位检测的方法，本实施例在汽车的前后和左右共安装四颗摄像头，安装在左右两侧的两颗摄像头分别安装在汽车的左右后视镜上，可通过左右后视镜对摄像头进行角度调节。
当车辆准备开始进入到泊车区域后，泊车系统启动，环视图像进入到检测状态，摄像头开始获取待泊车区域的图像信息，对获取的图像信息进行分析，采用多尺度滑窗算法的方式对获取图像进行处理，当滑窗中像素亮度大于设定亮度阈值(本实施例的设定亮度阈值为250～300)的像素超过滑窗面积的百分之四十且图像图像方差大于73，灰度共生矩阵的对比度大于1.95(这三个阈值均由对于当前所需处理场景图片统计得到)，则可以判定摄取的图像中存在强反射光区域，且分析的滑窗为强反射光区域，此时就需要调节摄像头的角度，从而改变摄像头的视野范围，重新获取待泊车位置的图像信息，直至获取的图像信息中没有强反射光区域。
为了减少调节次数，本实施例通过计算可以获得调节摄像头旋转角度的值，按照该数值调节摄像头的旋转角度，就能够快速获取待泊车地面的准确的不含有强反射光区域的图像信息。按照按照下列公式计算摄像头调节角度：
Figure BDA0002439545120000031
其中：α—摄像头调节角度；
c—调节比例系数，调节比例系数c与摄像头安装高度、原始角度、摄像头视野范围、标定冗余度相关,c取值范围为0.6～1.1；
d—强反射光区域边长；
D—摄像头与强反射光区域近摄像头一侧的水平距离；
H—摄像头距离地面的高度。
其中，如图1所示，本实施例的摄像头获取的带有强反射光区域的滑窗为方形，因此滑窗面积M为强反射光区域面积，强反射光区域的边长
Figure BDA0002439545120000032
H为固定值，D可以通过图像信息获知，控制系统内集成公式模块，可以快速获得摄像头需要转动的角度，控制系统根据驱动后视镜按照该角度进行旋转调节，整个过程快速简洁。
当摄像头获取的图像信息内没有强反射光区域后，此时可认定摄像头能够获取到待泊车位置地面的真实情况，可以快速检测到车位线框，然后泊车系统可以根据车位线框输出停车位坐标，即完成车位检测。
现根据具体实施例对本发明的监测方法进行阐述：某车型车辆集成有泊车系统，该车辆在左右后视镜和车辆前端格栅以及后保险杠上集成有四颗摄像头，左右后视镜可通过车辆控制系统控制实现旋转调节的功能。当车辆行驶到停车库内后，准备找寻车位进行泊车，但此时由于停车库内地面喷涂有光滑涂料，停车库内灯光较亮，涂料对灯光反射形成强反射光区域，环视图像因为强反射光不能很好的监测到车位框线。
此时通过车辆左右后视镜上的摄像头对地面图像进行获取，左侧后视镜上的摄像头获取的图像信息经过分析后，得出车辆左侧地面上存在强反射光区域，控制系统获得该强反射光区域的面积为0.04m2，摄像头距离地面的高度为1.2m，摄像头距离该强反射光区域近车辆一侧的距离为1.3m，调节比例系数C取0.6时根据公式计算摄像头需要偏转的角度为5.67°，控制系统控制左后视镜旋转5.67°，左后视镜的摄像头重新获取车辆左侧的地面图像情况，该图像信息分析后发现图像信息中没有强反射光区域，左侧的车位线框清晰的出现在摄取图像中，泊车系统检测到车位框线，并输出停车位坐标，完成车位的检测。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种可消除地面强反射光影响的视觉车位检测方法，其特征在于：待车辆泊车系统启动后，利用车辆外部的摄像头获取泊车位置的地面图像信息，判断待泊车位置的地面是否存在强反射光区域，若存在强反射光区域，调整摄像头角度重新获取地面图像信息，直至重新获取的图像信息中消除了强反射光带来的影响，泊车系统检测车位线框，输出停车位坐标，完成车位检测。
2.如权利要求1所述的一种可消除地面强反射光影响的视觉车位检测方法，其特征在于：所述判断待泊车位置的地面是否存在强反射光区域的方法为：采用多尺度滑窗算法对摄取图像进行分析，当滑窗中像素亮度大于设定亮度阈值的像素超过滑窗面积的40％且图像标准差、对比度的特征因子超过设定参数时，判断地面存在强放射光区域。
3.如权利要求1所述的一种可消除地面强反射光影响的视觉车位检测方法，其特征在于：所述调整摄像头角度的方法为：将摄像头分别安装在左右后视镜上，旋转后视镜从而调节摄像头角度。
4.如权利要求1所述的一种可消除地面强反射光影响的视觉车位检测方法，其特征在于：按照下列公式计算摄像头调节角度：
Figure FDA0002439545110000011
其中：α—摄像头调节角度；
c—调节比例系数；
d—强反射光区域边长；
D—摄像头与强反射光区域近摄像头一侧的水平距离；
H—摄像头距离地面的高度。
5.如权利要求1所述的一种可消除地面强反射光影响的视觉车位检测方法，其特征在于：所述亮度阈值为250～300。
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