CN114440821A - 基于单目相机的测距方法及装置、介质、设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于单目相机的测距方法及装置、介质、设备，涉及视觉测距技术领域，主要目的在于改善现有基于单目相机测距时由于对特定标尺的依赖而导致的测量精度低、鲁棒性差的技术问题。包括：获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息，所述图像为基于单目相机获取的图像；基于所述接触点的像素信息，查询路径像素信息中各位置点的像素信息，得到与所述接触点相匹配的位置点，所述路径像素信息为由所述单目相机向所述待测距目标行驶时产生的行驶路径生成的；获取所述位置点的位置信息，并根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。
Description
技术领域
本申请涉及视觉测距技术领域，特别是涉及一种基于单目相机的测距方法及装置、介质、设备。
背景技术
近年来，随着对无人驾驶技术的深入研究，视觉测距技术也受到了广泛的关注。目前，针对基于单目相机的测距方法，主要依赖于特定的标尺(如公开道路中的车道线、目标实际尺寸等)去计算目标的距离信息。
然而，当测距场景为如矿区等不具备特定标尺，且路况凹凸不平的道路时，由于单目相机测距时对特定标尺的依赖会导致测量精度低、鲁棒性差的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种基于单目相机的测距方法及装置，主要目的在于改善现有基于单目相机测距时由于对特定标尺的依赖而导致的测量精度低、鲁棒性差的技术问题。
依据本申请一个方面，提供了一种基于单目相机的测距方法，包括：
获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息，所述图像为基于单目相机获取的图像；
基于所述接触点的像素信息，查询路径像素信息中各位置点的像素信息，得到与所述接触点相匹配的位置点，所述路径像素信息为由所述单目相机向所述待测距目标行驶时产生的行驶路径生成的；
获取所述位置点的位置信息，并根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。
优选的，所述查询路径像素信息中各位置点的像素信息之前，所述方法还包括：
获取所述单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息；
基于所述位置点的位置信息与起始位置点的位置信息，得到多个位置点相对于起始点的俯仰角信息；
基于俯仰角与像素标定规则，将多个所述俯仰角信息转换为像素信息，生成所述单目相机行驶路径的路径像素信息。
优选的，所述将多个所述俯仰角信息转换为像素信息之前，所述方法还包括：
基于所述单目相机在所述单目相机行驶的方向上按照预设距离间隔，获取多张包含目标对象的图像，确定各图像中所述目标对象与地面的接触点的像素信息，所述单目相机的行驶路径为平坦路径；
根据所述目标对象与所述单目相机之间的距离，确定多个所述目标对象相对于所述单目相机的俯仰角信息；
将多个所述像素信息以及多个所述俯仰角信息进行数据拟合处理，得到俯仰角与像素标定规则。
优选的，所述确定各图像中所述目标对象与地面的接触点的像素信息，具体包括：
基于目标检测算法，获取图像中所述目标对象的边界框位置，将所述边界框位置的像素信息确定为所述目标对象与地面的接触点的像素信息。
优选的，所述获取所述单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息，具体包括：
获取所述单目相机的行驶路径信息；
按照预设距离间隔对所述行驶路径信息进行下采样处理，得到所述单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息。
优选的，所述位置点的位置信息包括所述位置点与所述单目相机之间的距离，所述根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离，具体包括：
将所述位置点与所述单目相机之间的距离确定为所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。
优选的，所述方法还包括：
若所述待测距目标与所述单目相机之间的距离小于预设安全距离，则输出警告信息，以提示配置所述单目相机的车辆进行减速避让。
依据本申请另一个方面，提供了一种基于单目相机的测距装置，包括：
第一获取模块，用于获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息，所述图像为基于单目相机获取的图像；
查询模块，基于所述接触点的像素信息，查询路径像素信息中各位置点的像素信息，得到与所述接触点相匹配的位置点，所述路径像素信息为由所述单目相机向所述待测距目标行驶时产生的行驶路径生成的；
第一确定模块，用于获取所述位置点的位置信息，并根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。
优选的，所述查询模块之前，所述装置还包括：
第二获取模块，用于获取所述单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息；
所述第二获取模块，还用于基于所述位置点的位置信息与起始位置点的位置信息，得到多个位置点相对于起始点的俯仰角信息；
转换模块，用于基于俯仰角与像素标定规则，将多个所述俯仰角信息转换为像素信息，生成所述单目相机行驶路径的路径像素信息。
优选的，所述转换模块之前，所述装置还包括：
第三获取模块，用于基于所述单目相机在所述单目相机行驶的方向上按照预设距离间隔，获取多张包含目标对象的图像，确定各图像中所述目标对象与地面的接触点的像素信息，所述单目相机的行驶路径为平坦路径；
第二确定模块，用于根据所述目标对象与所述单目相机之间的距离，确定多个所述目标对象相对于所述单目相机的俯仰角信息；
拟合模块，用于将多个所述像素信息以及多个所述俯仰角信息进行数据拟合处理，得到俯仰角与像素标定规则。
优选的，所述第三获取模块，具体用于：
基于目标检测算法，获取图像中所述目标对象的边界框位置，将所述边界框位置的像素信息确定为所述目标对象与地面的接触点的像素信息。
优选的，所述第二获取模块，具体包括：
获取单元，用于获取所述单目相机的行驶路径信息；
下采样单元，用于按照预设距离间隔对所述行驶路径信息进行下采样处理，得到所述单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息。
优选的，所述位置点的位置信息包括所述位置点与所述单目相机之间的距离，所述第一确定模块，具体用于：
将所述位置点与所述单目相机之间的距离确定为所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。
优选的，所述装置还包括：
警告模块，用于若所述待测距目标与所述单目相机之间的距离小于预设安全距离，则输出警告信息，以提示配置所述单目相机的车辆进行减速避让。
根据本申请的又一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述基于单目相机的测距方法对应的操作。
根据本申请的再一方面，提供了一种终端，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述基于单目相机的测距方法对应的操作。
借由上述技术方案，本申请实施例提供的技术方案至少具有下列优点：
本申请提供了一种基于单目相机的测距方法及装置，首先获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息，所述图像为基于单目相机获取的图像；其次基于所述接触点的像素信息，查询路径像素信息中各位置点的像素信息，得到与所述接触点相匹配的位置点，所述路径像素信息为由所述单目相机向所述待测距目标行驶时产生的行驶路径生成的；最后获取所述位置点的位置信息，并根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。与现有技术相比，本申请实施例通过将待测距目标与地面接触点的像素信息与路径中各位置点的像素信息相匹配，得到与其相匹配的位置点，并将该位置点与单目相机之间的距离确定为待测距目标与单目相机之间的距离，克服了基于单目相机测距时高度依赖特定标尺的缺陷，提高了基于单目相机测距的精度以及鲁棒性。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本申请实施例提供的一种基于单目相机的测距方法流程图；
图2示出了本申请实施例提供的相机坐标系示意图；
图3示出了本申请实施例提供的俯仰角示意图；
图4示出了本申请实施例提供的一种基于单目相机的测距装置组成框图；
图5示出了本申请实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本申请实施例可以应用于计算机系统/服务器，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与计算机系统/服务器一起使用的众所周知的计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。
计算机系统/服务器可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
本申请实施例提供了一种基于单目相机的测距方法，如图1所示，该方法包括：
101、获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息。
其中，图像为基于单目相机获取的图像。本申请实施例中，可以基于当前执行主体对图像中的目标进行测距，例如，在控制无人驾驶车辆时，通过当前执行主体，对出现在车辆前方行驶路径中的障碍物进行测距。具体的，在车辆行驶过程中，当检测到车辆前方行驶路径中出现障碍物时，通过车辆配置的单目相机获取车辆前方的图像。可以理解的是，该图像中包含障碍物，即待测距目标，可以是人或物或地面凸起等，本申请实施例不做具体限定。进一步的，获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息。具体的，如图2所示，可以以图像左上角为原点建立相机坐标系，那么图像右下角即为图像的像素最大值。基于相机坐标系，待测距目标与地面的接触点的像素信息，即可转化为相机坐标系中的(u，v)值。
需要说明的是，在获取待测距目标与地面的接触点的像素信息时可以基于目标检测算法进行获取，例如yolo算法等。
102、基于接触点的像素信息，查询路径像素信息中各位置点的像素信息，得到与接触点相匹配的位置点。
其中，路径像素信息为由单目相机向待测距目标行驶时产生的行驶路径生成的。本申请实施例中，通过将步骤101中获取到的待测距目标与地面的接触点的像素信息(即待测距目标的真实像素信息)与预先生成的由单目相机向待测距目标行驶时产生的行驶路径的路径像素信息中的各个位置点的像素信息相比较，筛选出与接触点的像素信息相近的路径点像素信息，那么筛选出的位置点即为与接触点相匹配的位置点。
需要说明的是，路径像素信息可以为一条连续的曲线，其中包含多个位置点的像素信息。
103、获取位置点的位置信息，并根据位置点的位置信息，确定待测距目标与单目相机之间的距离。
本申请实施例中，可以以单目相机(即车辆)的起始点为原点，以单目相机前进的方向为x轴，以垂直于前进方向向右为y轴，以垂直于地面方向为z轴建立车辆坐标系。由于步骤102中得到的与接触点相匹配的位置点是与接触点最相近的位置点，那么该位置点在车辆坐标系中的位置信息即为当前接触点的位置信息，该位置点与单目相机之间的距离即为当前接触点(即待测距目标)与单目相机之间的距离。
与现有技术相比，本申请实施例通过将待测距目标与地面接触点的像素信息与路径中各位置点的像素信息相匹配，得到与其相匹配的位置点，并将该位置点与单目相机之间的距离确定为待测距目标与单目相机之间的距离，克服了基于单目相机测距时高度依赖特定标尺的缺陷，提高了基于单目相机测距的精度以及鲁棒性。
为了进一步说明以及限定，本申请实施例中，查询路径像素信息中各位置点的像素信息之前，实施例方法还包括：获取单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息；基于位置点的位置信息与起始位置点的位置信息，得到多个位置点相对于起始点的俯仰角信息；基于俯仰角与像素标定规则，将多个俯仰角信息转换为像素信息，生成单目相机行驶路径的路径像素信息。
其中，俯仰角信息用于表征在车辆坐标系下目标对象相对于单目相机的俯仰角；俯仰角与像素标定规则用于表征俯仰角与目标对象与地面的接触点的像素信息之间的关联关系。具体的，如图3所述，基于三角函数，
fy＝atan((h-h_earth)/dis_long)；
其中，fy表示车辆坐标系下目标对象的俯仰角信息；h_earth表示目标对象与地面接触点的高度；h表示相机安装高度/固定高度；dis_long表示车辆坐标系中目标对象距离单目相机的距离。
具体的，在配置单目相机的车辆的行驶过程中，实时获取车辆前进方向行驶路径上的多个位置点在车辆坐标系下的位置信息(即各个位置点在车辆坐标系下的(x，y，z)值)。将单目相机的当前位置点作为起始位置点，并获取起始位置点的位置信息，基于位置点的位置信息(即位置点在车辆坐标系下的(x，y，z)值)以及起始位置地点的位置信息(即起始位置点在车辆坐标系下的(x，y，z)值)，根据三角函数得到各个位置点相对于起始位置点的俯仰角信息。示例性的，位置点A与起始位置点之间的纵向距离差值(即x轴上的差值)可以表示为delta_dis_long，位置点A与起始位置点之间的高度差值(即z轴上的差值)可以表示为delta_height，那么位置点A相对于起始位置点的俯仰角信息可以由fy＝atan((h-delta_height)/delta_dis_long)得到。进一步的，基于俯仰角与像素标定规则，将车辆前进方向行驶路径上的多个位置点相对于起始位置点的俯仰角信息转换为相机坐标系下的像素信息，以生成单目相机行驶路径的路径像素信息。
需要说明的是，当道路上存在目标对象时，由于相机成像原理，目标对象与地面接触点相对于车辆的纵向距离与像素位置之间存在关联关系，但是当道路存在坡度时，目标对象与地面接触点相对于车辆的纵向距离与像素位置之间的关联关系将发生变化。为了考虑道路的俯仰信息，本申请实施例中，将多个俯仰角信息转换为像素信息之前，实施例方法还包括：基于单目相机在单目相机行驶的方向上按照预设距离间隔，获取多张包含目标对象的图像，确定各图像中目标对象与地面的接触点的像素信息，单目相机的行驶路径为平坦路径；根据目标对象与单目相机之间的距离，确定多个目标对象相对于单目相机的俯仰角信息；将多个像素信息以及多个俯仰角信息进行数据拟合处理，得到俯仰角与像素标定规则。
具体的，首先将配置单目相机的车辆放置于平坦的路面上，在车辆行驶方向的前方设置目标对象(即障碍物)。示例性的，通过单目相机在车辆行驶方向的80米内，每间隔1米，获取一张包含有目标对象的图像pi(i＝0～80)，确定每张图像pi中目标对象与地面的接触点在相机坐标系下的像素信息(即(u，v))，其中，将u值表示为pixel_u。将第i张图像中目标对象与单目相机之间距离表示为dis_long_i，根据三角函数确定第i张图像中目标对象相对于单目相机的俯仰角信息fy＝atan(h/dis_long_i)。进一步的，将所有图像中目标对象相对于单目相机的俯仰角信息fy，以及所有图像中目标对象与地面的接触点在相机坐标系下的像素信息pixel_u，进行数据拟合处理，生成俯仰角与像素标定规则，可以表示为pixel_u＝A*fy+B。
优选的，本申请实施例中，确定各图像中目标对象与地面的接触点的像素信息，具体包括：基于目标检测算法，获取图像中目标对象的边界框位置，将边界框位置的像素信息确定为目标对象与地面的接触点的像素信息。
具体的，基于目标检测算法可以将图像中感兴趣的目标对象以边界框的形式实时标注出来，其边界框的位置即为目标对象与地面的接触点的位置，那么边界框位置的像素信息即可确定为目标对象与地面的接触点的像素信息。
为了进一步说明以及限定，本申请实施例中，获取单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息，具体包括：获取单目相机的行驶路径信息；按照预设距离间隔对行驶路径信息进行下采样处理，得到单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息。
需要说明的是，为了使获取到的单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息连续分布，可以对获取到的单目相机的行驶路径信息按照预设距离间隔进行下采样处理，以得到单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息。其中，预设距离间隔可以根据单目相机行驶路径的实际情况具体设定，例如，起伏变化频繁的道路可以将预设距离间隔相对缩短；较为平坦的道路可以适当延长预设距离间隔等。
为了进一步说明以及限定，本申请实施例中，位置点的位置信息包括位置点与单目相机之间的距离，根据所述位置点的位置信息，确定待测距目标与单目相机之间的距离，具体包括：将位置点与单目相机之间的距离确定为待测距目标与单目相机之间的距离。
具体的，上述提到位置点的位置信息为在车辆坐标系下的(x，y，z)值，其中x即为位置点与单目相机之间的距离。进一步的，基于步骤102筛选出的与接触点相匹配的位置点为与接触点最相近的位置点，那么该位置点与单目相机的距离即可确定为待测距目标与单目相机之间的距离。
需要说明的是，可以将各个位置点以及其位置信息之间生成映射关系，并存储于数据库中，以直接调取，从而提高了基于单目相机的测速效率。
可选的，本申请实施例中，实施例方法还包括：若待测距目标与单目相机之间的距离小于预设安全距离，则输出警告信息，以提示配置单目相机的车辆进行减速避让。
具体的，当待测距目标与单目相机之间的距离小于预设安全距离时，可以输出警告信息，以提示配置单目相机的车辆进行减速避让，从而保证行车安全。
本申请提供了一种基于单目相机的测距方法，首先获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息，所述图像为基于单目相机获取的图像；其次基于所述接触点的像素信息，查询路径像素信息中各位置点的像素信息，得到与所述接触点相匹配的位置点，所述路径像素信息为由所述单目相机向所述待测距目标行驶时产生的行驶路径生成的；最后获取所述位置点的位置信息，并根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。与现有技术相比，本申请实施例通过将待测距目标与地面接触点的像素信息与路径中各位置点的像素信息相匹配，得到与其相匹配的位置点，并将该位置点与单目相机之间的距离确定为待测距目标与单目相机之间的距离，克服了基于单目相机测距时高度依赖特定标尺的缺陷，提高了基于单目相机测距的精度以及鲁棒性。
进一步的，作为对上述图1所示方法的实现，本申请实施例提供了一种基于单目相机的测距装置，如图4所示，该装置包括：
第一获取模块21，查询模块22，第一确定模块23。
第一获取模块21，用于获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息，所述图像为基于单目相机获取的图像；
查询模块22，基于所述接触点的像素信息，查询路径像素信息中各位置点的像素信息，得到与所述接触点相匹配的位置点，所述路径像素信息为由所述单目相机向所述待测距目标行驶时产生的行驶路径生成的；
第一确定模块23，用于获取所述位置点的位置信息，并根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。
在具体的应用场景中，所述查询模块之前，所述装置还包括：
第二获取模块，用于获取所述单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息；
所述第二获取模块，还用于基于所述位置点的位置信息与起始位置点的位置信息，得到多个位置点相对于起始点的俯仰角信息；
转换模块，用于基于俯仰角与像素标定规则，将多个所述俯仰角信息转换为像素信息，生成所述单目相机行驶路径的路径像素信息。
在具体的应用场景中，所述转换模块之前，所述装置还包括：
第三获取模块，用于基于所述单目相机在所述单目相机行驶的方向上按照预设距离间隔，获取多张包含目标对象的图像，确定各图像中所述目标对象与地面的接触点的像素信息，所述单目相机的行驶路径为平坦路径；
第二确定模块，用于根据所述目标对象与所述单目相机之间的距离，确定多个所述目标对象相对于所述单目相机的俯仰角信息；
拟合模块，用于将多个所述像素信息以及多个所述俯仰角信息进行数据拟合处理，得到俯仰角与像素标定规则。
在具体的应用场景中，所述第三获取模块，具体用于：
基于目标检测算法，获取图像中所述目标对象的边界框位置，将所述边界框位置的像素信息确定为所述目标对象与地面的接触点的像素信息。
在具体的应用场景中，所述第二获取模块，具体包括：
获取单元，用于获取所述单目相机的行驶路径信息；
下采样单元，用于按照预设距离间隔对所述行驶路径信息进行下采样处理，得到所述单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息。
在具体的应用场景中，所述位置点的位置信息包括所述位置点与所述单目相机之间的距离，所述第一确定模块，具体用于：
将所述位置点与所述单目相机之间的距离确定为所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。
在具体的应用场景中，所述装置还包括：
警告模块，用于若所述待测距目标与所述单目相机之间的距离小于预设安全距离，则输出警告信息，以提示配置所述单目相机的车辆进行减速避让。
本申请提供了一种基于单目相机的测距装置，首先获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息，所述图像为基于单目相机获取的图像；其次基于所述接触点的像素信息，查询路径像素信息中各位置点的像素信息，得到与所述接触点相匹配的位置点，所述路径像素信息为由所述单目相机向所述待测距目标行驶时产生的行驶路径生成的；最后获取所述位置点的位置信息，并根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。与现有技术相比，本申请实施例通过将待测距目标与地面接触点的像素信息与路径中各位置点的像素信息相匹配，得到与其相匹配的位置点，并将该位置点与单目相机之间的距离确定为待测距目标与单目相机之间的距离，克服了基于单目相机测距时高度依赖特定标尺的缺陷，提高了基于单目相机测距的精度以及鲁棒性。
根据本申请一个实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的基于单目相机的测距方法。
基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。
图5示出了根据本申请一个实施例提供的一种终端的结构示意图，本申请具体实施例并不对终端的具体实现做限定。
如图5所示，该终端可以包括：处理器(processor)302、通信接口(CommunicationsInterface)304、存储器(memory)306、以及通信总线308。
其中：处理器302、通信接口304、以及存储器306通过通信总线308完成相互间的通信。
通信接口304，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。
处理器302，用于执行程序310，具体可以执行上述接口的基于单目相机的测距方法实施例中的相关步骤。
具体地，程序310可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
处理器302可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。终端包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。
存储器306，用于存放程序310。存储器306可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
程序310具体可以用于使得处理器302执行以下操作：
获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息，所述图像为基于单目相机获取的图像；
基于所述接触点的像素信息，查询路径像素信息中各位置点的像素信息，得到与所述接触点相匹配的位置点，所述路径像素信息为由所述单目相机向所述待测距目标行驶时产生的行驶路径生成的；
获取所述位置点的位置信息，并根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。
存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理上述基于单目相机的测距的实体设备硬件和软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与信息处理实体设备中其它硬件和软件之间通信。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
可能以许多方式来实现本申请的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本申请的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本申请的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本申请实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本申请的方法的机器可读指令。因而，本申请还覆盖存储用于执行根据本申请的方法的程序的记录介质。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于单目相机的测距方法，其特征在于，包括：
获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息，所述图像为基于单目相机获取的图像；
基于所述接触点的像素信息，查询路径像素信息中各位置点的像素信息，得到与所述接触点相匹配的位置点，所述路径像素信息为由所述单目相机向所述待测距目标行驶时产生的行驶路径生成的；
获取所述位置点的位置信息，并根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查询路径像素信息中各位置点的像素信息之前，所述方法还包括：
获取所述单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息；
基于所述位置点的位置信息与起始位置点的位置信息，得到多个位置点相对于起始点的俯仰角信息；
基于俯仰角与像素标定规则，将多个所述俯仰角信息转换为像素信息，生成所述单目相机行驶路径的路径像素信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将多个所述俯仰角信息转换为像素信息之前，所述方法还包括：
基于所述单目相机在所述单目相机行驶的方向上按照预设距离间隔，获取多张包含目标对象的图像，确定各图像中所述目标对象与地面的接触点的像素信息，所述单目相机的行驶路径为平坦路径；
根据所述目标对象与所述单目相机之间的距离，确定多个所述目标对象相对于所述单目相机的俯仰角信息；
将多个所述像素信息以及多个所述俯仰角信息进行数据拟合处理，得到俯仰角与像素标定规则。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定各图像中所述目标对象与地面的接触点的像素信息，具体包括：
基于目标检测算法，获取图像中所述目标对象的边界框位置，将所述边界框位置的像素信息确定为所述目标对象与地面的接触点的像素信息。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息，具体包括：
获取所述单目相机的行驶路径信息；
按照预设距离间隔对所述行驶路径信息进行下采样处理，得到所述单目相机行驶路径的多个位置点的位置信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置点的位置信息包括所述位置点与所述单目相机之间的距离，所述根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离，具体包括：
将所述位置点与所述单目相机之间的距离确定为所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。
7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述待测距目标与所述单目相机之间的距离小于预设安全距离，则输出警告信息，以提示配置所述单目相机的车辆进行减速避让。
8.一种基于单目相机的测距装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取图像中待测距目标与地面的接触点的像素信息，所述图像为基于单目相机获取的图像；
查询模块，基于所述接触点的像素信息，查询路径像素信息中各位置点的像素信息，得到与所述接触点相匹配的位置点，所述路径像素信息为由所述单目相机向所述待测距目标行驶时产生的行驶路径生成的；
第一确定模块，用于获取所述位置点的位置信息，并根据所述位置点的位置信息，确定所述待测距目标与所述单目相机之间的距离。
9.一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的基于单目相机的测距方法对应的操作。
10.一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的基于单目相机的测距方法对应的操作。
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Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1719196A (zh) * | 2004-07-09 | 2006-01-11 | 株式会社扫佳 | 测量仪及标记点移设处理程序 |
| DE102009052560A1 (de) * | 2009-11-10 | 2011-05-12 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der 3D-Position von Objekten im Umfeld eines Kraftfahrzeugs |
| CN102661733A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-12 | 天津工业大学 | 一种基于单目视觉的前方车辆测距方法 |
| CN105509718A (zh) * | 2014-10-10 | 2016-04-20 | 莱卡地球系统公开股份有限公司 | 具有球点轴承的测量装置 |
| CN108180888A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-19 | 三英精控（天津）仪器设备有限公司 | 一种基于可转动摄像头的距离检测方法 |
| JP2018119927A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | 京セラ株式会社 | 画像処理装置、撮像装置、および画像処理システム |
| CN110574357A (zh) * | 2017-03-31 | 2019-12-13 | 索尼半导体解决方案公司 | 成像控制设备、用于控制成像控制设备的方法以及移动体 |
| CN111223135A (zh) * | 2018-11-27 | 2020-06-02 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 通过使用雷达和运动数据的单目相机来增强距离估计的系统和方法 |
| US20200326179A1 (en) * | 2018-04-27 | 2020-10-15 | Shenzhen Sensetime Technology Co., Ltd. | Distance Measurement Method, Intelligent Control Method, Electronic Device, and Storage Medium |
| CN111982072A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-24 | 西北工业大学 | 一种基于单目视觉的目标测距方法 |
| CN112033351A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-04 | 青岛聚好联科技有限公司 | 基于单目摄像头的距离测定方法及电子设备 |
| CN112119282A (zh) * | 2018-03-23 | 2020-12-22 | 索尼公司 | 信息处理装置、移动装置、方法和程序 |
| CN112683228A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-04-20 | 深兰人工智能(深圳)有限公司 | 单目相机测距方法及装置 |
| CN113516712A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-10-19 | 北京车和家信息技术有限公司 | 目标位置确定方法和装置 |
| CN113819890A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-12-21 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 测距方法、装置、电子设备及存储介质 |
-
2022
- 2022-02-08 CN CN202210118097.0A patent/CN114440821B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1719196A (zh) * | 2004-07-09 | 2006-01-11 | 株式会社扫佳 | 测量仪及标记点移设处理程序 |
| DE102009052560A1 (de) * | 2009-11-10 | 2011-05-12 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der 3D-Position von Objekten im Umfeld eines Kraftfahrzeugs |
| CN102661733A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-12 | 天津工业大学 | 一种基于单目视觉的前方车辆测距方法 |
| CN105509718A (zh) * | 2014-10-10 | 2016-04-20 | 莱卡地球系统公开股份有限公司 | 具有球点轴承的测量装置 |
| JP2018119927A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | 京セラ株式会社 | 画像処理装置、撮像装置、および画像処理システム |
| CN110574357A (zh) * | 2017-03-31 | 2019-12-13 | 索尼半导体解决方案公司 | 成像控制设备、用于控制成像控制设备的方法以及移动体 |
| CN108180888A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-19 | 三英精控（天津）仪器设备有限公司 | 一种基于可转动摄像头的距离检测方法 |
| CN112119282A (zh) * | 2018-03-23 | 2020-12-22 | 索尼公司 | 信息处理装置、移动装置、方法和程序 |
| US20200326179A1 (en) * | 2018-04-27 | 2020-10-15 | Shenzhen Sensetime Technology Co., Ltd. | Distance Measurement Method, Intelligent Control Method, Electronic Device, and Storage Medium |
| CN111223135A (zh) * | 2018-11-27 | 2020-06-02 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 通过使用雷达和运动数据的单目相机来增强距离估计的系统和方法 |
| CN111982072A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-24 | 西北工业大学 | 一种基于单目视觉的目标测距方法 |
| CN112033351A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-04 | 青岛聚好联科技有限公司 | 基于单目摄像头的距离测定方法及电子设备 |
| CN112683228A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-04-20 | 深兰人工智能(深圳)有限公司 | 单目相机测距方法及装置 |
| CN113516712A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-10-19 | 北京车和家信息技术有限公司 | 目标位置确定方法和装置 |
| CN113819890A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-12-21 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 测距方法、装置、电子设备及存储介质 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 张云飞;王桂丽;周旭廷;许晨晨;: "基于单目视觉的测距算法", 计算机与数字工程, no. 02, pages 2 * |
| 杨晨曦;华云松;: "基于双目立体视觉的目标物测距研究", 软件, no. 01 * |
| 罗高;袁亮;: "基于二维码的单目视觉测距移动机器人定位研究", 组合机床与自动化加工技术, no. 10 * |
| 郭磊;徐友春;李克强;连小珉;: "基于单目视觉的实时测距方法研究", 中国图象图形学报, no. 01 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114440821B (zh) | 2023-12-12 |
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