CN114494200A - 挂车旋转角度的测量方法和装置 - Google Patents

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武乾康
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张炳刚
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Abstract

本发明提供了一种挂车旋转角度的测量方法和装置，包括：获取挂车的车厢图像；其中，该车厢图像由图像采集装置拍摄得到，该图像采集装置设置在该挂车对应车头的两侧；基于该车厢图像，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓；该目标边缘轮廓包括该车厢的尾部边缘轮廓和/或侧边边缘轮廓；根据该车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度；该车体坐标系用于指示以该挂车后轴中心为原点建立的三维坐标系。该方法通过采集车厢边缘轮廓即可实时对挂车旋转角度进行测量，以提升挂车的旋转角度的测量精度。

Description

挂车旋转角度的测量方法和装置
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种挂车旋转角度的测量方法和装置。
背景技术
卡车主要由卡车头和挂车组成，当卡车在路口转弯时，卡车车头会与挂车形成一定的角度，当对卡车进行转动控制以及速度控制时，需要根据卡车头与挂车之间夹角的变化情况，得到挂车的摆动姿态，从而防止挂车碰撞到路沿或其他非道路上的障碍物导致损坏。因此，挂车的旋转角度对于卡车自动转弯控制有着重要作用，挂车的旋转角度测量在卡车自动驾驶过程中必不可少。
目前在计算挂车的旋转角度时，大多需要在卡车上安装检测装置，该检测装置一般为激光雷达装置，而激光雷达的安装较为复杂，容易因安装位置的缺陷或者该激光雷达的本身的信号误差(激光信号的时滞)，造成现有技术获得的挂车的旋转角度的测量精度误差较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种挂车旋转角度的测量方法和装置，以提升挂车的旋转角度的测量精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种挂车旋转角度的测量方法，其中，包括：获取挂车的车厢图像；其中，该车厢图像由图像采集装置拍摄得到，该图像采集装置设置在该挂车对应车头的两侧；基于该车厢图像，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓；该目标边缘轮廓包括该车厢的尾部边缘轮廓和/或侧边边缘轮廓；根据该车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度；该车体坐标系用于指示以该挂车后轴中心为原点建立的三维坐标系。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，基于该车厢图像，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓的步骤包括：通过预先训练好的图像检测器提取该车厢图像的初始车体轮廓；通过预设的去畸变函数对该初始车体轮廓进行去畸变处理，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，如果检测到目标边缘轮廓为：该车厢的尾部边缘轮廓；根据该车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度的步骤包括：将该尾部边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系中，得到该尾部边缘轮廓的底部端点对应的第一车体系坐标；根据该第一车体系坐标，确定该挂车的旋转角度。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，如果检测到目标边缘轮廓为：该车厢的侧边边缘轮廓；根据该车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度的步骤包括：将该侧边边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系中，得到该侧边边缘轮廓的底部端点对应的第二车体系坐标；根据该第二车体系坐标，确定该挂车的旋转角度。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，将该尾部边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系中，得到该尾部边缘轮廓的底部端点对应的第一车体系坐标的步骤包括：通过下述公式计算该尾部边缘轮廓对应的第一车体系坐标；
Figure BDA0003491872130000031
其中，s表示预设参数，
Figure BDA0003491872130000032
表示该图像采集装置的内参矩阵，
Figure BDA0003491872130000033
表示预设的相机系坐标，
Figure BDA0003491872130000034
表示该第一车体系坐标，u为该尾部边缘轮廓的底部端点在水平方向的坐标值，v为该尾部边缘轮廓的底部端点在垂直方向的坐标值，R表示预设的该图像采集装置对应的图像坐标系到该车体坐标系的旋转矩阵，t表示预设的该图像采集装置对应的图像坐标系到该车体坐标系的平移矩阵，fx表示u方向的焦距，fy表示v方向的焦距，cx表示主光轴与物理成像平面交点的横坐标，cy表示主光轴与物理成像平面交点的纵坐标，Xc表示相机系X轴坐标，Yc表示相机系Y轴坐标，Zc表示相机系Z轴坐标，Xv表示第一车体系X轴坐标，Yv表示第一车体系Y轴坐标，Zv表示第一车体系Z轴坐标。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，根据该第一车体系坐标，确定该挂车的旋转角度的步骤包括：根据该第一车体系坐标，确定预设的反余弦公式的第一参数；根据该反余弦公式的第一参数，确定该挂车的旋转角度。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，将该侧边边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系中，得到该侧边边缘轮廓的底部端点对应的第二车体系坐标的步骤包括：将该侧边边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系中，得到该图像采集装置与该图像采集装置对应的车侧边轮廓线最外侧的底部端点连线的直线方程；建立以图像采集装置与该图像采集装置对应的车侧边轮廓线最外侧的底部端点连线为半径的圆的方程；根据该直线方程和该圆的方程，确定得到该侧边边缘轮廓的底部端点对应的第二车体系坐标。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，根据该第二车体系坐标，确定该挂车的旋转角度的步骤包括：根据该第二车体系坐标，确定预设的反余弦公式的第二参数；根据该反余弦公式的第二参数，确定该挂车的旋转角度。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，该预设的去畸变函数包括：openCV的undistortPoints函数。
第二方面，本发明实施例提供了一种挂车旋转角度的测量装置，其中，包括：图像获取模块，用于获取该挂车的车厢图像；其中，该车厢图像由图像采集装置拍摄得到，该图像采集装置设置在所述挂车对应车头的两侧；边缘轮廓检测模块，用于基于该车厢图像，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓；所述目标边缘轮廓包括所述车厢的尾部边缘轮廓和/或侧边边缘轮廓；挂车旋转角度测量模块，用于根据所述车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度；该车体坐标系用于指示以该挂车后轴中心为原点建立的三维坐标系。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明提供的一种挂车旋转角度的测量方法和装置，其中，包括：获取挂车的车厢图像；其中，该车厢图像由图像采集装置拍摄得到，该图像采集装置设置在该挂车对应车头的两侧；基于该车厢图像，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓；该目标边缘轮廓包括该车厢的尾部边缘轮廓和/或侧边边缘轮廓；根据该车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度；该车体坐标系用于指示以该挂车后轴中心为原点建立的三维坐标系。该方法通过采集车厢边缘轮廓即可实时对挂车旋转角度进行测量，以提升挂车的旋转角度的测量精度。
本实施例公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种挂车旋转角度的测量方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种挂车旋转角度的测量方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种尾部边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系的示意图；
图4为本发明实施例提供了一种挂车旋转角度的测量装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供了一种电子设备结构示意图。
图标：41-图像获取模块；42-边缘轮廓检测模块；43-挂车旋转角度测量模块；51-存储器；52-处理器；53-总线；54-通信接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
传统技术在计算挂车的旋转角度时，大多需要在卡车上安装检测装置，该检测装置一般为激光雷达装置，而激光雷达的安装较为复杂，容易因安装位置的缺陷或者该激光雷达的本身的信号误差(激光信号的时滞)，造成现有技术获得的挂车的旋转角度的测量精度误差较大。
基于此，本发明实施例提供了一种挂车旋转角度的测量方法和装置，该技术可以缓解上述技术问题，该技术可以提升挂车的旋转角度的测量精度。为便于对本发明实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种挂车旋转角度的测量方法进行详细介绍。
实施例1
如图1所示，为本发明实施例提供的一种挂车旋转角度的测量方法的流程示意图。
如图1所见，该方法包括以下步骤：
步骤S101：获取挂车的车厢图像；其中，该车厢图像由图像采集装置拍摄得到，该图像采集装置设置在该挂车对应车头的两侧。
在本实施例中，该图像采集装置为双目摄像机。
步骤S102：基于该车厢图像，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓；该目标边缘轮廓包括该车厢的尾部边缘轮廓和/或侧边边缘轮廓。
在本实施例中，当挂车的旋转角度在0°～10°内时，该图像采集装置可以采集到该车厢的侧边边缘轮廓以及尾部边缘轮廓；当挂车的旋转角度在10°～90°内时，该图像采集装置可以采集到该车厢的侧边边缘轮廓。
其中，当检测到该挂车的车厢的边缘轮廓后，经过图像的处理方法，例如图像的去畸变处理后，检测到该挂车的车厢的目标边缘轮廓。
步骤S103：根据该车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度；该车体坐标系用于指示以该挂车后轴中心为原点建立的三维坐标系。
在本实施例中，通过将该车厢的目标边缘轮廓投射到该挂车的车体坐标系，从而得到该目标边缘轮廓在该车体坐标系的坐标点，从而通过空间距离计算方法确定该挂车的旋转角度。
本实施例提供了一种挂车旋转角度的测量方法，其中，包括：获取挂车的车厢图像；其中，该车厢图像由图像采集装置拍摄得到，该图像采集装置设置在该挂车对应车头的两侧；基于该车厢图像，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓；该目标边缘轮廓包括该车厢的尾部边缘轮廓和/或侧边边缘轮廓；根据该车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度；该车体坐标系用于指示以该挂车后轴中心为原点建立的三维坐标系。该方法通过采集车厢边缘轮廓即可实时对挂车旋转角度进行测量，以提升挂车的旋转角度的测量精度。
实施例2
在图1所示方法的基础上，本发明还提供了另一种挂车旋转角度的测量方法。图2为本发明实施例提供的另一种挂车旋转角度的测量方法的流程示意图，如图2所见，该方法包括以下步骤：
步骤S201：获取挂车的车厢图像；其中，该车厢图像由图像采集装置拍摄得到，该图像采集装置设置在所述挂车对应车头的两侧。
步骤S202：通过预先训练好的图像检测器提取该车厢图像的初始车体轮廓。
在本实施例中，该预先训练好的图像检测器包括：yolov5图像检测器，然后通过该yolov5图像检测器提取该车厢图像的初始车体轮廓。
步骤S203：通过预设的去畸变函数对该初始车体轮廓进行去畸变处理，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓。
其中，该目标边缘轮廓包括所述车厢的尾部边缘轮廓和/或侧边边缘轮廓。
其中，该预设的去畸变函数包括：openCV的undistortPoints函数。
步骤S204：根据该车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度；该车体坐标系用于指示以所述挂车后轴中心为原点建立的三维坐标系。
在其中的一种实施方式中，如果检测到目标边缘轮廓为：该车厢的尾部边缘轮廓。
上述步骤S204包括下述步骤A1-A2：
步骤A1：根据该车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度的步骤包括：将该尾部边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系中，得到该尾部边缘轮廓的底部端点对应的第一车体系坐标。
其中，通过下述公式计算该尾部边缘轮廓对应的第一车体系坐标；
Figure BDA0003491872130000081
其中，s表示预设参数，
Figure BDA0003491872130000082
表示该图像采集装置的内参矩阵，
Figure BDA0003491872130000083
表示预设的相机系坐标，
Figure BDA0003491872130000084
表示该第一车体系坐标，u为该尾部边缘轮廓的底部端点在水平方向的坐标值，v为该尾部边缘轮廓的底部端点在垂直方向的坐标值，R表示预设的该图像采集装置对应的图像坐标系到该车体坐标系的旋转矩阵，t表示预设的该图像采集装置对应的图像坐标系到该车体坐标系的平移矩阵，fx表示u方向的焦距，fy表示v方向的焦距，cx表示主光轴与物理成像平面交点的横坐标，cy表示主光轴与物理成像平面交点的纵坐标，Xc表示相机系X轴坐标，Yc表示相机系Y轴坐标，Zc表示相机系Z轴坐标，Xv表示第一车体系X轴坐标，Yv表示第一车体系Y轴坐标，Zv表示第一车体系Z轴坐标。
步骤A2：根据该第一车体系坐标，确定该挂车的旋转角度。
为了便于理解，图3为本发明实施例提供的一种尾部边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系的示意图。
由图3可见，其中，O′点为挂车和车头的转轴中心，B点为尾部边缘轮廓的底部端点，A点为挂车旋转一定角度后尾部边缘轮廓的底部端点，∠AO′B即为该挂车绕O′点旋转的角度。当挂车的旋转角度在0°～10°内时，该图像采集装置可以采集到该车厢的侧边边缘轮廓以及尾部边缘轮廓，此时通过尾部边缘轮廓对挂车旋转角度进行计算。
在实际的操作中，上述步骤A2具体包括：首先根据该第一车体系坐标，确定预设的反余弦公式的第一参数。然后，根据该反余弦公式的第一参数，确定该挂车的旋转角度。
以图3为例，通过步骤步骤A1，首先确定A点(尾部边缘轮廓的底部端点)在车体坐标系下的坐标，而O’点和B点坐标都是预先测量得到的，然后即可根据下面公式计算挂车车厢旋转角度∠AO’B：
Figure BDA0003491872130000091
其中，<O′A,O′B>,O’A与O’B的内积；|O′A|表示向量O’A的模长；|O′B|表示向量O’B的模长。
这里，<O’A,O‘B>、|O’A|以及|O’B|即为该第一参数；∠AO‘B为此时计算得到的挂车旋转角度。
在另一种实施方式中，如果检测到目标边缘轮廓为：该车厢的侧边边缘轮廓。
上述步骤S204包括下述步骤B1-B2：
步骤B1：根据该车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度的步骤包括：将该侧边边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系中，得到该侧边边缘轮廓的底部端点对应的第二车体系坐标。
在本实施例中，上述步骤B1具体包括：
首先，将该侧边边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系中，得到该图像采集装置与该图像采集装置对应的车侧边轮廓线最外侧的底部端点连线的直线方程。
然后，建立以图像采集装置与该图像采集装置对应的车侧边轮廓线最外侧的底部端点连线为半径的圆的方程。
最后，根据该直线方程和该圆的方程，确定得到该侧边边缘轮廓的底部端点对应的第二车体系坐标。
为了便于理解，以图3为例进一步进行说明：
首先，将该车侧边轮廓线最外侧的底部端点的像素点坐标转换至该车体坐标系中，因此得到点C1与点A组成的直线的方程：y＝ax+b。
然后，B点绕O’点旋转一定角度后到A点，假设挂车尺寸：长12.39米，宽2.43米，高4.2米，根据挂车尺寸得到以O’为圆心，O’B为半径的圆的方程(x-a)2+(y-b)2＝r2，其中(a,b)为挂车车厢的旋转中心O’在车体坐标系下的坐标，r为挂车车厢的旋转中心O’到挂车车厢左下角B点的距离，A点为C1A直线和圆O‘的交点，联立该直线方程和圆O’的方程，就可以解出A点坐标。
步骤B2：根据该第二车体系坐标，确定该挂车的旋转角度。
在实际的操作中，上述步骤B2具体包括：首先根据该第二车体系坐标，确定预设的反余弦公式的第二参数。然后，根据该反余弦公式的第二参数，确定该挂车的旋转角度。
为了便于理解，以图3为例，通过步骤步骤B1，首先确定A点(尾部边缘轮廓的底部端点)在车体坐标系下的坐标，而O’点和B点坐标都是预先测量得到的，然后即可根据下面公式计算挂车车厢旋转角度∠AO’B：
Figure BDA0003491872130000111
其中，<O′A,O′B>,O’A与O’B的内积；|O′A|表示向量O’A的模长；|O′B|表示向量O’B的模长。
这里，<O’A,O‘B>、|O’A|以及|O’B|即为该第二参数；∠AO‘B为此时计算得到的挂车旋转角度。
本实施例提供了一种挂车旋转角度的测量方法，其中，包括：获取挂车的车厢图像；其中，该车厢图像由图像采集装置拍摄得到，该图像采集装置设置在该挂车对应车头的两侧；通过预先训练好的图像检测器提取该车厢图像的初始车体轮廓；通过预设的去畸变函数对该初始车体轮廓进行去畸变处理，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓；根据该车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度；该车体坐标系用于指示以该挂车后轴中心为原点建立的三维坐标系。该方法通过对车厢边缘轮廓的去畸变处理，进一步提升挂车的旋转角度的测量精度。
实施例3
本发明实施例还提供一种挂车旋转角度的测量装置，如图4示，为本发明实施例提供了一种挂车旋转角度的测量装置的结构示意图，包括：
图像获取模块41，用于获取该挂车的车厢图像；其中，该车厢图像由图像采集装置拍摄得到，该图像采集装置设置在所述挂车对应车头的两侧。
边缘轮廓检测模块42，用于基于该车厢图像，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓；所述目标边缘轮廓包括所述车厢的尾部边缘轮廓和/或侧边边缘轮廓。
挂车旋转角度测量模块43，用于根据所述车厢的目标边缘轮廓，以及该挂车的车体坐标系，确定该挂车的旋转角度；该车体坐标系用于指示以该挂车后轴中心为原点建立的三维坐标系。
其中，上述图像获取模块41、边缘轮廓检测模块42以及挂车旋转角度测量模块43依次相连。
在其中一种实施方式中，该边缘轮廓检测模块42还用于通过预先训练好的图像检测器提取该车厢图像的初始车体轮廓；通过预设的去畸变函数对该初始车体轮廓进行去畸变处理，检测该挂车的车厢的目标边缘轮廓。
在其中一种实施方式中，该挂车旋转角度测量模块43还用于将该侧边边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系中，得到该侧边边缘轮廓的底部端点对应的第一车体系坐标；根据该第一车体系坐标，确定该挂车的旋转角度。
在其中一种实施方式中，该挂车旋转角度测量模块43还用于将该侧边边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系中，得到该侧边边缘轮廓的底部端点对应的第二车体系坐标；根据该第二车体系坐标，确定该挂车的旋转角度。
在其中一种实施方式中，该挂车旋转角度测量模块43还用于通过下述公式计算该尾部边缘轮廓对应的第一车体系坐标；
Figure BDA0003491872130000121
Figure BDA0003491872130000122
其中，s表示预设参数，
Figure BDA0003491872130000123
表示该图像采集装置的内参矩阵，
Figure BDA0003491872130000131
表示预设的相机系坐标，
Figure BDA0003491872130000132
表示该第一车体系坐标，u为该尾部边缘轮廓的底部端点在水平方向的坐标值，v为该尾部边缘轮廓的底部端点在垂直方向的坐标值，R表示预设的该图像采集装置对应的图像坐标系到该车体坐标系的旋转矩阵，t表示预设的该图像采集装置对应的图像坐标系到该车体坐标系的平移矩阵，fx表示u方向的焦距，fy表示v方向的焦距，cx表示主光轴与物理成像平面交点的横坐标，cy表示主光轴与物理成像平面交点的纵坐标，Xc表示相机系X轴坐标，Yc表示相机系Y轴坐标，Zc表示相机系Z轴坐标，Xv表示第一车体系X轴坐标，Yv表示第一车体系Y轴坐标，Zv表示第一车体系Z轴坐标。
在其中一种实施方式中，该挂车旋转角度测量模块43还用于根据该第一车体系坐标，确定预设的反余弦公式的第一参数；根据该反余弦公式的第一参数，确定该挂车的旋转角度。
在其中一种实施方式中，该挂车旋转角度测量模块43还用于将该侧边边缘轮廓的底部端点投射到该车体坐标系中，得到该图像采集装置与该图像采集装置对应的车侧边轮廓线最外侧的底部端点连线的直线方程；建立以图像采集装置与该图像采集装置对应的车侧边轮廓线最外侧的底部端点连线为半径的圆的方程；根据该直线方程和该圆的方程，确定得到该侧边边缘轮廓的底部端点对应的第二车体系坐标。
在其中一种实施方式中，该挂车旋转角度测量模块43还用于根据该第二车体系坐标，确定预设的反余弦公式的第二参数；根据该反余弦公式的第二参数，确定该挂车的旋转角度。
本发明实施例提供的挂车旋转角度的测量装置，与上述实施例提供的挂车旋转角度的测量方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
实施例4
本实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，该存储器存储有能够被该处理器执行的计算机可执行指令，该处理器执行该计算机可执行指令以实现挂车旋转角度的测量方法的步骤。
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现挂车旋转角度的测量的步骤。
参见图5所示的一种电子设备的结构示意图，该电子设备包括：存储器51、处理器52，存储器51中存储有可在处理器52上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述挂车旋转角度的测量提供的步骤。
如图5所示，该设备还包括：总线53和通信接口54，处理器52、通信接口54和存储器51通过总线53连接；处理器52用于执行存储器51中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器51可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，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。通过至少一个通信接口54(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线53可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器51用于存储程序，处理器52在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明任一实施例揭示挂车旋转角度的测量装置所执行的方法可以应用于处理器52中，或者由处理器52实现。处理器52可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器52中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器52可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器51，处理器52读取存储器51中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
进一步地，本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，该机器可执行指令在被处理器52调用和执行时，机器可执行指令促使处理器52实现上述挂车旋转角度的测量方法。
本发明实施例提供的电子设备和计算机可读存储介质具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

Claims (10)

1.一种挂车旋转角度的测量方法，其特征在于，包括：
获取挂车的车厢图像；其中，所述车厢图像由图像采集装置拍摄得到，所述图像采集装置设置在所述挂车对应车头的两侧；
基于所述车厢图像，检测所述挂车的车厢的目标边缘轮廓；所述目标边缘轮廓包括所述车厢的尾部边缘轮廓和/或侧边边缘轮廓；
根据所述车厢的目标边缘轮廓，以及所述挂车的车体坐标系，确定所述挂车的旋转角度；所述车体坐标系用于指示以所述挂车后轴中心为原点建立的三维坐标系。
2.根据权利要求1所述的挂车旋转角度的测量方法，其特征在于，基于所述车厢图像，检测所述挂车的车厢的目标边缘轮廓的步骤包括：
通过预先训练好的图像检测器提取所述车厢图像的初始车体轮廓；
通过预设的去畸变函数对所述初始车体轮廓进行去畸变处理，检测所述挂车的车厢的目标边缘轮廓。
3.根据权利要求2所述的挂车旋转角度的测量方法，其特征在于，如果检测到目标边缘轮廓为：所述车厢的尾部边缘轮廓；根据所述车厢的目标边缘轮廓，以及所述挂车的车体坐标系，确定所述挂车的旋转角度的步骤包括：
将所述尾部边缘轮廓的底部端点投射到所述车体坐标系中，得到所述尾部边缘轮廓的底部端点对应的第一车体系坐标；
根据所述第一车体系坐标，确定所述挂车的旋转角度。
4.根据权利要求2所述的挂车旋转角度的测量方法，其特征在于，如果检测到目标边缘轮廓为：所述车厢的侧边边缘轮廓；根据所述车厢的目标边缘轮廓，以及所述挂车的车体坐标系，确定所述挂车的旋转角度的步骤包括：
将所述侧边边缘轮廓的底部端点投射到所述车体坐标系中，得到所述侧边边缘轮廓的底部端点对应的第二车体系坐标；
根据所述第二车体系坐标，确定所述挂车的旋转角度。
5.根据权利要求3所述的挂车旋转角度的测量方法，其特征在于，将所述尾部边缘轮廓的底部端点投射到所述车体坐标系中，得到所述尾部边缘轮廓的底部端点对应的第一车体系坐标的步骤包括：
通过下述公式计算所述尾部边缘轮廓对应的第一车体系坐标；
Figure FDA0003491872120000021
Figure FDA0003491872120000022
其中，s表示预设参数，
Figure FDA0003491872120000023
表示所述图像采集装置的内参矩阵，
Figure FDA0003491872120000024
表示预设的相机系坐标，
Figure FDA0003491872120000025
表示所述第一车体系坐标，u为所述尾部边缘轮廓的底部端点在水平方向的坐标值，v为所述尾部边缘轮廓的底部端点在垂直方向的坐标值，R表示预设的所述图像采集装置对应的图像坐标系到所述车体坐标系的旋转矩阵，t表示预设的所述图像采集装置对应的图像坐标系到所述车体坐标系的平移矩阵，fx表示u方向的焦距，fy表示v方向的焦距，cx表示主光轴与物理成像平面交点的横坐标，cy表示主光轴与物理成像平面交点的纵坐标，Xc表示相机系X轴坐标，Yc表示相机系Y轴坐标，Zc表示相机系Z轴坐标，Xv表示第一车体系X轴坐标，Yv表示第一车体系Y轴坐标，Zv表示第一车体系Z轴坐标。
6.根据权利要求5所述的挂车旋转角度的测量方法，其特征在于，根据所述第一车体系坐标，确定所述挂车的旋转角度的步骤包括：
根据所述第一车体系坐标，确定预设的反余弦公式的第一参数；
根据所述反余弦公式的第一参数，确定所述挂车的旋转角度。
7.根据权利要求4所述的挂车旋转角度的测量方法，其特征在于，所述将所述侧边边缘轮廓的底部端点投射到所述车体坐标系中，得到所述侧边边缘轮廓的底部端点对应的第二车体系坐标的步骤包括：
将所述侧边边缘轮廓的底部端点投射到所述车体坐标系中，得到所述图像采集装置与所述图像采集装置对应的车侧边轮廓线最外侧的底部端点连线的直线方程；
建立以图像采集装置与所述图像采集装置对应的车侧边轮廓线最外侧的底部端点连线为半径的圆的方程；
根据所述直线方程和所述圆的方程，确定得到所述侧边边缘轮廓的底部端点对应的第二车体系坐标。
8.根据权利要求7所述的挂车旋转角度的测量方法，其特征在于，根据所述第二车体系坐标，确定所述挂车的旋转角度的步骤包括：
根据所述第二车体系坐标，确定预设的反余弦公式的第二参数；
根据所述反余弦公式的第二参数，确定所述挂车的旋转角度。
9.根据权利要求2所述的挂车旋转角度的测量方法，其特征在于，所述预设的去畸变函数包括：openCV的undistortPoints函数。
10.一种挂车旋转角度的测量装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取所述挂车的车厢图像；其中，所述车厢图像由图像采集装置拍摄得到，所述图像采集装置设置在所述挂车对应车头的两侧；
边缘轮廓检测模块，用于基于所述车厢图像，检测所述挂车的车厢的目标边缘轮廓；所述目标边缘轮廓包括所述车厢的尾部边缘轮廓和/或侧边边缘轮廓；
挂车旋转角度测量模块，用于根据所述车厢的目标边缘轮廓，以及所述挂车的车体坐标系，确定所述挂车的旋转角度；所述车体坐标系用于指示以所述挂车后轴中心为原点建立的三维坐标系。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117825036A (zh) * 2024-03-06 2024-04-05 梁山通亚重工机械有限公司 一种挂车生产线用自动化质检系统

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