CN115092254A - 车轮转向角的获取方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车轮转向角的获取方法、装置、设备及存储介质，属于自动驾驶技术技术领域，该方法包括：通过图像采集设备获取包括测量杆的第一图像，测量杆与车辆的轮胎同步转向，图像采集设备与轮胎不同步转向，轮胎为由车辆的方向盘控制转向的任一轮胎；对第一图像中的测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取车辆的车轮转向角。该方法能够通过非接触的图像处理方式获取车轮转向角，不受传感器的误差影响，提高了获取的车轮转向角的准确性。

Description

车轮转向角的获取方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种车轮转向角的获取方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在车辆的自动驾驶系统中，控制系统通过向转向机发送控制信号来控制方向盘转动，进而通过方向盘转动带动车辆的轮胎转动，以使车辆按预定路径行驶。由于车辆在行驶过程中针对不同车速或者不同弯道等不同工况，方向盘转向角与车轮转向角之间的关系不同。因此，需要根据不同工况下的方向盘转向角与车轮转向角之间的关系来优化控制系统对方向盘的控制，以避免车辆在行驶过程中发生路径偏移。其中，精确获取车轮转向角是获取方向盘转向角与车轮转向角之间的关系的关键。

相关技术中，利用车辆上安装的横向加速度传感器、横摆角速度传感器等获取车辆的横向加速度和横摆角速度等检测数据，根据检测数据对车轮转向角进行估算。

但是，当传感器检测的信号较弱或者信号的信噪比较低时，会导致通过传感器获取的检测数据误差较大，进而使得根据检测数据估算的车轮转向角的精确度较低。

发明内容

本申请提供了一种车轮转向角的获取方法、装置、设备及存储介质，能够解决相关技术中的问题。

第一方面，提供一种车轮转向角的获取方法，所述方法包括：

通过图像采集设备获取包括测量杆的第一图像，所述测量杆与车辆的轮胎同步转向，所述图像采集设备与所述轮胎不同步转向，所述轮胎为由所述车辆的方向盘控制转向的任一轮胎；

对所述第一图像中的所述测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取所述车辆的车轮转向角。

在一种可能的实施方式中，所述根据位置识别结果获取所述车辆的车轮转向角，包括：

根据所述位置识别结果确定所述测量杆在所述第一图像中的第一位置；

将所述第一位置与参考位置之间的夹角作为第一转向角，基于所述第一转向角获取所述车轮转向角，所述参考位置为所述测量杆在所述轮胎摆正时的位置。

在一种可能的实施方式中，所述基于所述第一转向角获取所述车轮转向角，包括：

根据初始偏置值对所述第一转向角进行补偿，将补偿后的角度作为所述车轮转向角，所述初始偏置值指示所述第一转向角与所述轮胎的真实转向角之间的偏差值。

在一种可能的实施方式中，所述车辆的车身侧面与参考平面平行放置，所述测量杆的中心位置设置有激光发射器，所述激光发射器用于向所述参考平面发射激光，所述车辆与所述参考平面之间的距离为第一距离；

所述根据初始偏置值对所述第一转向角进行补偿之前，还包括：

在所述轮胎摆正时，获取所述激光打在所述参考平面上的第一激光点；

在所述轮胎发生转向后，获取所述激光打在所述参考平面上的第二激光点，通过所述图像采集设备获取所述轮胎发生转向后的包括所述测量杆的第二图像，对所述第二图像中的所述测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取所述车辆的第二转向角；

基于第二距离和所述第一距离获取所述车辆的第三转向角，所述第二距离为所述第一激光点与所述第二激光点之间的距离；

根据所述第二转向角与所述第三转向角之间的差别，确定所述初始偏置值。

在一种可能的实施方式中，所述第一图像对应第一工况和第一方向盘转向角；所述根据位置识别结果获取所述车辆的车轮转向角之后，还包括：

基于所述第一方向盘转向角与所述车轮转向角，获取所述第一工况下的方向盘转向角与车轮转向角之间的关系，所述方向盘转向角与车轮转向角之间的关系用于优化控制系统在所述第一工况下对所述方向盘的控制。

在一种可能的实施方式中，所述测量杆的形状为圆柱体，所述测量杆的任一端面与所述轮胎的油封端面对齐连接，所述测量杆的长度不小于长度阈值，所述测量杆的直径不小于直径阈值，所述测量杆的颜色与所述轮胎的颜色不同，所述测量杆表面的反光概率小于第一概率阈值。

在一种可能的实施方式中，所述图像采集设备的镜头光轴通过所述测量杆，所述图像采集设备安装于所述轮胎上方的所述车辆的钢梁上，所述钢梁在所述车辆的行驶过程中的晃动概率小于第二概率阈值。

第二方面，提供了一种车轮转向角的获取装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于通过图像采集设备获取包括测量杆的第一图像，所述测量杆与车辆的轮胎同步转向，所述图像采集设备与所述轮胎不同步转向，所述轮胎为由所述车辆的方向盘控制转向的任一轮胎；

识别模块，用于对所述第一图像中的所述测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取所述车辆的车轮转向角。

在一种可能的实施方式中，识别模块，用于根据所述位置识别结果确定所述测量杆在所述第一图像中的第一位置；将所述第一位置与参考位置之间的夹角作为第一转向角，基于所述第一转向角获取所述车轮转向角，所述参考位置为所述测量杆在所述轮胎摆正时的位置。

在一种可能的实施方式中，识别模块，用于根据初始偏置值对所述第一转向角进行补偿，将补偿后的角度作为所述车轮转向角，所述初始偏置值指示所述第一转向角与所述轮胎的真实转向角之间的偏差值。

在一种可能的实施方式中，所述车辆的车身侧面与参考平面平行放置，所述测量杆的中心位置设置有激光发射器，所述激光发射器用于向所述参考平面发射激光，所述车辆与所述参考平面之间的距离为第一距离；

该装置还包括：标定模块，用于在所述轮胎摆正时，获取所述激光打在所述参考平面上的第一激光点；在所述轮胎发生转向后，获取所述激光打在所述参考平面上的第二激光点，通过所述图像采集设备获取所述轮胎发生转向后的包括所述测量杆的第二图像，对所述第二图像中的所述测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取所述车辆的第二转向角；基于第二距离和所述第一距离获取所述车辆的第三转向角，所述第二距离为所述第一激光点与所述第二激光点之间的距离；根据所述第二转向角与所述第三转向角之间的差别，确定所述初始偏置值。

在一种可能的实施方式中，该装置还包括：第二获取模块，用于基于所述第一方向盘转向角与所述车轮转向角，获取所述第一工况下的方向盘转向角与车轮转向角之间的关系，所述方向盘转向角与车轮转向角之间的关系用于优化控制系统在所述第一工况下对所述方向盘的控制。

在一种可能的实施方式中，所述测量杆的形状为圆柱体，所述测量杆的任一端面与所述轮胎的油封端面对齐连接，所述测量杆的长度不小于长度阈值，所述测量杆的直径不小于直径阈值，所述测量杆的颜色与所述轮胎的颜色不同，所述测量杆表面的反光概率小于第一概率阈值。

在一种可能的实施方式中，所述图像采集设备的镜头光轴通过所述测量杆，所述图像采集设备安装于所述轮胎上方的所述车辆的钢梁上，所述钢梁在所述车辆的行驶过程中的晃动概率小于第二概率阈值。

第三方面，还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由所述处理器加载并执行，以使计算机设备实现上述任一项所述的车轮转向角的获取方法。

第四方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由处理器加载并执行，以使计算机实现上述任一项所述的车轮转向角的获取方法。

第五方面，还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，所述计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，所述计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从所述计算机可读存储介质读取所述计算机指令，处理器执行所述计算机指令，使得所述计算机设备执行上述任一所述的车轮转向角的获取方法。

本申请提供的技术方案至少可以带来如下有益效果：

本申请提供的技术方案，通过获取包括与轮胎同步转向的测量杆的图像，并基于识别出的测量杆在图像中的位置来获取得到车轮转向角。该方法能够通过非接触的图像处理方式获取车轮转向角，不受传感器的误差影响，提高了获取的车轮转向角的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种车轮转向角的获取方法的实施环境的示意图；

图2是本申请实施例提供的一种车轮转向角的获取方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的一种测量杆与轮胎的安装结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种图像采集设备与轮胎的安装结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种静态激光标定装置的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种车轮转向角的获取装置的示意图；

图7是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了本申请实施例提供的车轮转向角的获取方法的实施环境的示意图。该实施环境包括：计算机设备101。在本申请实施例中，计算机设备101与图像采集设备之间通过有线或无线的方式连接，计算机设备101能够通过图像采集设备获取到该图像采集设备采集的图像，进而对获取到的图像进行处理。其中，该图像采集设备用于采集包括测量杆的图像，测量杆与车轮同步转向，图像采集设备与车轮不同步转向。示例性地，图像采集设备安装于车轮上方。

在一种可能实现方式中，计算机设备101可以是指终端，也可以是指服务器。示例性地，终端可以是任何一种可与用户通过键盘、触摸板、触摸屏、遥控器、语音交互或手写设备等一种或多种方式进行人机交互的电子产品，例如个人计算机(Personal Computer，PC)、智能手机、个人数字助手(Personal Digital Assistant，PDA)、可穿戴设备、掌上电脑PPC(Pocket PC，PPC)、平板电脑、智能车机等。服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。

本领域技术人员应能理解上述计算机设备101仅为举例，其他现有的或今后可能出现的计算机设备也可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

基于上述图1所示的实施环境，本申请实施例提供一种车轮转向角的获取方法，该方法应用于计算机设备101，计算机设备101可以为终端，也可以为服务器，本申请实施例对此不进行限定。如图2所示，本申请实施例提供了一种车轮转向角的获取方法，该方法包括但不限于如下几个步骤。

步骤201，通过图像采集设备获取包括测量杆的第一图像，测量杆与车辆的轮胎同步转向，图像采集设备与轮胎不同步转向，轮胎为由车辆的方向盘控制转向的任一轮胎。

本申请实施例中的车辆可以为汽车、卡车等任何类型的车辆，轮胎为由车辆的方向盘控制转向的任一轮胎，例如，前轮。在本申请实施例中，在获取车轮转向角时，并非直接获取轮胎发生转向的图像，而是设置一个与轮胎同步转向的测量杆，通过获取包括测量杆的图像间接获取车轮转向角。由于测量杆与车辆的轮胎同步转向，而图像采集设备与轮胎不同步转向，因此，当车辆的轮胎发生转向后，测量杆在图像采集设备采集的图像中也会发生相应的位置变化。而轮胎的转向是由车辆的方向盘控制的，因此，测量杆在图像采集设备采集的图像中发生的位置变化还能够反应轮胎转向角与方向盘控制之间的关系。

在一种可能的实施方式中，计算机设备与图像采集设备相连，能够获取图像采集设备采集到的图像。本申请实施例也不对图像采集设备的类型进行限定，例如，图像采集设备为摄像头、摄像机、相机或其他带有拍照功能的设备。其中，图像采集设备的技术参数要求分辨率不低于参考像素，帧率不低于参考帧率，示例性地，参考像素为720×480，参考帧率为30fps(Frames Per Second，每秒传输帧数)。

本申请实施例不对测量杆的形状进行限定，可以为圆柱体或长方体等任一形状。可选地，测量杆的长度不小于长度阈值，测量杆的直径不小于直径阈值，以使得测量杆在采集图像中的大小适当。本申请实施例不对长度阈值和直径阈值进行限定，可以根据应用场景中轮胎的大小和图像采集设备的成像参数灵活设置，例如，长度阈值为200毫米，直径阈值为50毫米。

可选地，测量杆的颜色与轮胎的颜色不同，且测量杆表面的反光概率小于第一概率阈值，以使测量杆在采集的第一图像中有更加清晰的辨识度，从而提高在采集的图像中识别测量杆的成功率。本申请实施例不对第一概率阈值进行限定，可以根据应用场景中轮胎的大小和图像采集设备的成像参数灵活设置，例如，第一概率阈值为10％。示例性地，以测量杆的颜色为红色为例，对测量杆的表面进行红色的涂装，涂装方式可以为磨砂颗粒的喷涂，或者，在测量杆的表面贴上红色的贴纸。

在一种可能的实施方式中，测量杆可以与轮胎垂直连接，以实现测量杆与车辆的轮胎同步转向。示例性地，拆除轮胎的侧向油封盖，将测量杆的任一端面与轮胎的油封端面对齐连接。本申请实施例不对测量杆与轮胎的连接方式进行限定，例如，在测量杆的任一端面安装法兰，通过螺钉将测量杆的法兰面与车轮油封端面对齐连接。其中，法兰又叫法兰盘或凸缘，是一种能够将管子与管子相互连接的零件。此外，测量杆与车辆也可以通过黏性物质或其他方式进行连接。

参见图3，图3为本申请实施例提供的一种测量杆与轮胎的安装结构示意图。如图3所示，测量杆安装平面与车轮轮毂平面平行，安装时拆除车轮侧向油封盖，将测量杆的法兰面与轮胎油封端面对齐，通过螺钉连接。其中，轮毂是轮胎内廓轮钢通过立柱连接的轮芯旋转部分，即支撑轮胎的中心装在轴上的金属部件。由此，随着轮胎的转向带动测量杆同步转向，测量出测量杆的转向角即为车轮转向角。

在一种可能的实施方式中，图像采集设备的镜头光轴通过测量杆，以使测量杆位于采集图像的中间位置。由于测量的轮胎转向角通常为水平转向的角度，同理，与轮胎同步转向的测量杆也是发生水平转向，因此，图像采集设备可以安装于测量杆的上方或下方，以最大尺度的将测量杆的位置变换呈现在采集图像中。示例性地，图像采集设备安装于轮胎上方的车辆的钢梁上，钢梁在车辆的行驶过程中的晃动概率小于第二概率阈值，以使图像采集设备不会随车辆行驶发生晃动，保证采集图像的稳定性和准确性。本申请实施例不对第二概率阈值进行限定，可以根据应用场景中灵活设置，例如，第二概率阈值为10％。

参见图4，图4为本申请实施例提供的一种图像采集设备与轮胎的安装结构示意图。如图4所示，图像采集设备为摄像头，相对于车头所在水平面摄像头的安装方向垂直向下，且光轴通过测量杆，忽略轮胎存在的外倾角对测量车轮转向角的影响，测量杆边缘在水平面上的投影近似于直线。其中，车轮外倾角是指车轮在安装后，其端面向外倾斜，即车轮所处平面和纵向垂直平面间的夹角。摄像头固定安装在支架上，以固定摄像头位置，确保摄像头的结构稳定性。安装摄像头的支架的根部与车辆钢梁固定，避免在车辆行驶过程中摄像头及支架的晃动，从而确保了基于图像获取车轮转向角的准确度。例如，由于重型卡车的车头在车辆行驶过程中会随着气囊的晃动而晃动，若安装摄像头的支架固定在车头上则会导致摄像头的晃动，进而影响采集图像的准确性。

步骤202，对第一图像中的测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取车辆的车轮转向角。

在获取包括测量杆的第一图像后，由于测量杆在第一图像中的位置变化由轮胎发生转向的角度决定，因此，通过对第一图像中测量杆的位置识别，根据位置识别结果即可获取到车辆的车轮转向角。例如，提前将图像采集设备在指定参数下采集的图像按照面积划分为多个区域，提前为每个区域标定对应的车轮转向角，即当轮胎转动该车轮转向角时，其测量杆应该位于图像对应的区域。进而对于图像采集设备在该指定参数下获取的第一图像，识别测量杆在第一图像中的位置所处于的区域，该区域对应的车轮转向角即为获取得到的车辆的车轮转向角。

本申请实施例不限定对第一图像中的测量杆进行位置识别的方式，可以为任意一种用于识别对象位置的图像处理方法。例如，首先对第一图像进行降噪处理，以消除由于光照、环境的变化、车身抖动等因素在图像传输过程中引入的噪声，然后对降噪后的第一图像进行图像分割，以分割得到测量杆对应的像素点，计算测量杆对应的像素点在像素坐标轴中的位置得到该第一图像对应的位置识别结果。

在一种可能的实施方式中，根据位置识别结果获取车辆的车轮转向角，包括：根据位置识别结果确定测量杆在第一图像中的第一位置；将第一位置与参考位置之间的夹角作为第一转向角，基于第一转向角获取车轮转向角。其中，参考位置为测量杆在轮胎摆正时的位置。本申请实施例不对参考位置的获取进行限定，例如，可以在轮胎摆正时通过该图像采集设备获取包括测量杆的第三图像，对第三图像的测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取参考位置，该参考位置为采集图像中的位置；或者，在测量杆或图像采集设备安装时标定得到该参考位置。

由于参考位置为测量杆在轮胎摆正时的位置，因此，通过第一图像中测量杆位置的识别得到第一位置后，即可根据第一位置与参考位置之间夹角得到测量杆发生的第一转向角，而测量杆是与轮胎同步转向的，因此，通过该第一转向角即可得到车轮转向角。例如，参考位置为测量杆与图像纵轴平行，第一位置的延长线与图像纵轴的夹角为5°，则第一位置与参考位置之间夹角为5°。

在一种可能的实施方式中，基于第一转向角获取车轮转向角，包括：根据初始偏置值对第一转向角进行补偿，将补偿后的角度作为车轮转向角。其中，初始偏置值指示第一转向角与轮胎的真实转向角之间的偏差值。

由于本申请实施例获取的车轮转向角是基于包括测量杆的图像间接测量得到的，因此，相比于真实转向角基于图像获取的车轮转向角会存在一定的偏差值，例如，因图像采集设备和测量杆的安装偏差导致的偏差值。通过初始偏置值对基于图像获取的车轮转向角进行补偿，能够提高获取的车轮转向角的精确度。

可选地，本申请实施例不对根据初始偏置值对第一转向角进行补偿的方式进行限定，例如，初始偏置值为角度值，将初始偏置值与第一转向角的和作为车轮转向角，或者，初始偏置值为比例值，将初始偏置值与第一转向角的乘积作为车轮转向角。

在一种可能的实施方式中，根据初始偏置值对第一转向角进行补偿之前，还包括：通过静态激光标定方法来获取初始偏置值。该静态激光标定方法将车辆的车身侧面与一个参考平面平行放置，在测量杆的中心位置设置一个激光发射器，激光发射器用于向该参考平面发射激光。可选地，激光发射器可以为任意一种能够发射激光的装置，例如，激光笔；参考平面可以为任意能够投射激光点的平面，例如，白墙或白板。将车辆与参考平面之间的距离设为第一距离，该第一距离可以根据应用场景灵活调整，第一距离越大静态激光标定方法的准确度越高。

对于本申请实施例提供的静态激光标定方法，在轮胎摆正时，获取激光打在参考平面上的第一激光点；在轮胎发生转向后，由于测量杆跟随转向，因此，测量杆的中心位置的激光发射器发射的激光也会移动，获取当前激光打在该参考平面上的第二激光点；此外，通过图像采集设备获取该轮胎发生转向后的包括测量杆的第二图像，对第二图像中的测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取车辆的第二转向角，可以理解的是，该过程的实施方式可参见步骤202中的相关内容。

在获取第一激光和第二激光后，根据第一激光点与第二激光点的位置，获取第一激光点与第二激光点之间的第二距离，该第二距离可以为第一激光点与第二激光点在参考平面的直线距离，也可以为第一激光点与第二激光点在参考平面以测量杆为圆心的弧线距离；基于第二距离和第一距离获取得到车辆的第三转向角；根据第二转向角与第三转向角之间的差别，确定得到该初始偏置值。

在一种可能的实施方式中，第一激光点、第二激光点和激光发射的源点之间的边构成三角形，第二距离和第一距离为该三角形的两个边的长度，通过勾股定理能够计算得到该第三转向角。可选地，根据第二转向角与第三转向角之间的差别，确定得到该初始偏置值，包括：将第二转向角与第三转向角之间的差值作为初始偏置值，此种情况下，初始偏置值为角度值；或者，将第二转向角与第三转向角之间的比值作为初始偏置值，此种情况下，初始偏置值为比例值。

在本申请实施例中，不对静态激光标定过程的次数进行限定，可以通过上述静态激光标定方法获取得到多个初始偏置值，将该多个初始偏置值的平均值作为最终的初始偏置值，或者，将该多个初始偏置值中出现次数最多的初始偏置值作为最终的初始偏置值。

参见图5，图5为本申请实施例提供的一种静态激光标定装置的结构示意图，其中，图5为该静态激光标定装置的俯视图。如图5所示，在平坦的场地上放置一块白板，保证车头及车身侧面与白板平行，车辆与白板之间的第一距离设为S。在测量杆中心位置放置一束激光，激光的光束能够打在白板上。摆正轮胎后标记当前白板上的激光点为A0，转动方向盘后轮胎会转动一定的角度并带动白板上的激光点移动位置，标记当前激光点为A1。测量A0和A1之间的直线距离记为L1，可以理解的是，当车辆与白板之间的距离足够远时，激光点所经过的A0与A1之间的弧长l1可近似为A0与A1之间的直线距离L1。由此，根据弧长除以半径得到角度的原理，通过直线距离L1与第一距离S就可以计算出前轮的转向角α。将该转向角α与基于图像采集设备采集的图像获取的车轮转向角进行对比，将转向角α与基于图像采集设备采集的图像获取的车轮转向角之间的差值作为该初始偏置值。

由此，通过上述步骤201和步骤202，能够获取得到准确的车轮转向角。由于通过图像采集设备采集的图像可以为任意车辆行驶过程中任一工况对应的图像，因此，通过获取不同工况下的采集图像，能够获取得到不同工况下对应的车轮转向角。而由于不同工况下的方向盘转向角与车轮转向角的对应关系可能不同，例如，在车速为100km/h(千米/小时)时，方向盘转一圈对应的车轮转向角为10°，在车速为60km/h时，方向盘转一圈对应的车轮转向角为15°。因此，本申请实施例提供的方法还能够用来获取方向盘转向角与车轮转向角之间的关系，以根据不同工况下的方向盘转向角与车轮转向角之间的关系，精准的控制方向盘使得车辆按照预定轨迹行驶。

在本申请实施例中，不同工况包括能够影响方向盘转向角与车轮转向角之间的关系的参数，例如，不同工况包括车速或弯道类型中的至少一种，弯道类型包括S形弯道或L形弯道等。

在一种可能的实施方式中，第一图像对应第一工况和第一方向盘转向角；根据位置识别结果获取车辆的车轮转向角之后，还包括：基于第一方向盘转向角与车轮转向角，获取第一工况下的方向盘转向角与车轮转向角之间的关系。该方向盘转向角与车轮转向角之间的关系用于优化控制系统在第一工况下对方向盘的控制，从而更好的优化车辆相关的控制问题，能够有效提升自动驾驶系统的安全性与稳定性。

可选地，在第一工况下，通过对车辆的方向盘施加不同的转向角控制，每个方向盘转向角均能够获取到对应的车轮转向角，由此，能够获取得到第一工况下的多组方向盘转角与车轮转向角。通过对该多组方向盘转向角与车轮转向角的对应关系进行分析，能够获取到更准确的第一工况下的方向盘转向角与车轮转向角之间的关系。示例性地，对该多组方向盘转向角与车轮转向角进行函数拟合，根据函数拟合结果得到代表方向盘转向角与车轮转向角之间的关系的函数关系式。

本申请实施例提供的车轮转向角的获取方法，通过获取包括与轮胎同步转向的测量杆的图像，并基于识别出的测量杆在图像中的位置来获取得到车轮转向角。该方法能够通过非接触的图像处理方式获取车轮转向角，不受传感器的误差影响，提高了获取的车轮转向角的准确性。此外，通过静态激光标定的方法提前标定得到初始偏置值，并通过该初始偏置值对基于图像处理获取的转向角进行补偿，使得补偿后的车轮转向角更准确。

参见图6，本申请实施例提供了一种车轮转向角的获取装置，该装置包括：

第一获取模块601，用于通过图像采集设备获取包括测量杆的第一图像，测量杆与车辆的轮胎同步转向，图像采集设备与轮胎不同步转向，轮胎为由车辆的方向盘控制转向的任一轮胎；

识别模块602，用于对第一图像中的测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取车辆的车轮转向角。

在一种可能的实施方式中，识别模块602，用于根据位置识别结果确定测量杆在第一图像中的第一位置；将第一位置与参考位置之间的夹角作为第一转向角，基于第一转向角获取车轮转向角，参考位置为测量杆在轮胎摆正时的位置。

在一种可能的实施方式中，识别模块602，用于根据初始偏置值对第一转向角进行补偿，将补偿后的角度作为车轮转向角，初始偏置值指示第一转向角与轮胎的真实转向角之间的偏差值。

在一种可能的实施方式中，车辆的车身侧面与参考平面平行放置，测量杆的中心位置设置有激光发射器，激光发射器用于向参考平面发射激光，车辆与参考平面之间的距离为第一距离；

该装置还包括：标定模块，用于在轮胎摆正时，获取激光打在参考平面上的第一激光点；在轮胎发生转向后，获取激光打在参考平面上的第二激光点，通过图像采集设备获取该轮胎发生转向后的包括测量杆的第二图像，对第二图像中的测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取车辆的第二转向角；基于第二距离和第一距离获取车辆的第三转向角，第二距离为第一激光点与第二激光点之间的距离；根据第二转向角与第三转向角之间的差别，确定初始偏置值。

在一种可能的实施方式中，该装置还包括：第二获取模块，用于基于第一方向盘转向角与车轮转向角，获取第一工况下的方向盘转向角与车轮转向角之间的关系，方向盘转向角与车轮转向角之间的关系用于优化控制系统在第一工况下对方向盘的控制。

在一种可能的实施方式中，测量杆的形状为圆柱体，测量杆的任一端面与轮胎的油封端面对齐连接，测量杆的长度不小于长度阈值，测量杆的直径不小于直径阈值，测量杆的颜色与轮胎的颜色不同，测量杆表面的反光概率小于第一概率阈值。

在一种可能的实施方式中，图像采集设备的镜头光轴通过测量杆，图像采集设备安装于轮胎上方的车辆的钢梁上，钢梁在车辆的行驶过程中的晃动概率小于第二概率阈值。

本申请提供的车轮转向角的获取装置，通过获取包括与轮胎同步转向的测量杆的图像，并基于识别出的测量杆在图像中的位置来获取得到车轮转向角。该方法能够通过非接触的图像处理方式获取车轮转向角，不受传感器的误差影响，提高了获取的车轮转向角的准确性。

应理解的是，上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

请参考图7，其示出了本申请一个实施例提供的计算机设备的结构示意图。该计算机设备可以为终端，例如可以是：智能手机、平板电脑、车载终端、笔记本电脑或台式电脑。终端还可能被称为用户设备、便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。

通常，终端包括有：处理器701和存储器702。

处理器701可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器701可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器701也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器701可以集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器701还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器702可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器702还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器702中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器701所执行以实现本申请中方法实施例提供的车轮转向角的获取方法。

在一些实施例中，终端还可选包括有：外围设备接口703和至少一个外围设备。处理器701、存储器702和外围设备接口703之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口703相连。具体地，外围设备包括：射频电路704、显示屏705、摄像头组件706、音频电路707、定位组件708和电源709中的至少一种。

外围设备接口703可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器701和存储器702。在一些实施例中，处理器701、存储器702和外围设备接口703被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器701、存储器702和外围设备接口703中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。

射频电路704用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路704通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路704将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路704包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路704可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：城域网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或无线保真(Wireless Fidelity，WiFi)网络。在一些实施例中，射频电路704还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。

显示屏705用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏705是触摸显示屏时，显示屏705还具有采集在显示屏705的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器701进行处理。此时，显示屏705还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏705可以为一个，设置在终端的前面板；在另一些实施例中，显示屏705可以为至少两个，分别设置在终端的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，显示屏705可以是柔性显示屏，设置在终端的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏705还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏705可以采用LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)等材质制备。

摄像头组件706用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件706包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头设置在终端的前面板，后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality，虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件706还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。

音频电路707可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器701进行处理，或者输入至射频电路704以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在终端的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器701或射频电路704的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路707还可以包括耳机插孔。

定位组件708用于定位终端的当前地理位置，以实现导航或LBS(Location BasedService，基于位置的服务)。定位组件708可以是基于美国的GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)、中国的北斗系统、俄罗斯的格雷纳斯系统或欧盟的伽利略系统的定位组件。

电源709用于为终端中的各个组件进行供电。电源709可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源709包括可充电电池时，该可充电电池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。

在一些实施例中，终端还包括有一个或多个传感器710。该一个或多个传感器710包括但不限于：加速度传感器711、陀螺仪传感器712、压力传感器713、指纹传感器714、光学传感器715以及接近传感器716。

加速度传感器711可以检测以终端建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如，加速度传感器711可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器701可以根据加速度传感器711采集的重力加速度信号，控制显示屏705以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感器711还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。

陀螺仪传感器712可以检测终端的机体方向及转动角度，陀螺仪传感器712可以与加速度传感器711协同采集用户对终端的3D动作。处理器701根据陀螺仪传感器712采集的数据，可以实现如下功能：动作感应(比如根据用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。

压力传感器713可以设置在终端的侧边框和/或显示屏705的下层。当压力传感器713设置在终端的侧边框时，可以检测用户对终端的握持信号，由处理器701根据压力传感器713采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器713设置在显示屏705的下层时，由处理器701根据用户对显示屏705的压力操作，实现对UI界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。

指纹传感器714用于采集用户的指纹，由处理器701根据指纹传感器714采集到的指纹识别用户的身份，或者，由指纹传感器714根据采集到的指纹识别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时，由处理器701授权该用户执行相关的敏感操作，该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、支付及更改设置等。指纹传感器714可以被设置在终端的正面、背面或侧面。当终端上设置有物理按键或厂商Logo时，指纹传感器714可以与物理按键或厂商Logo集成在一起。

光学传感器715用于采集环境光强度。在一个实施例中，处理器701可以根据光学传感器715采集的环境光强度，控制显示屏705的显示亮度。具体地，当环境光强度较高时，调高显示屏705的显示亮度；当环境光强度较低时，调低显示屏705的显示亮度。在另一个实施例中，处理器701还可以根据光学传感器715采集的环境光强度，动态调整摄像头组件706的拍摄参数。

接近传感器716，也称距离传感器，通常设置在终端的前面板。接近传感器716用于采集用户与终端的正面之间的距离。在一个实施例中，当接近传感器716检测到用户与终端的正面之间的距离逐渐变小时，由处理器701控制显示屏705从亮屏状态切换为息屏状态；当接近传感器716检测到用户与终端的正面之间的距离逐渐变大时，由处理器701控制显示屏705从息屏状态切换为亮屏状态。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条程序代码。该至少一条程序代码由一个或者一个以上处理器加载并执行，以使计算机设备实现上述任一种车轮转向角的获取方法。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码，该至少一条程序代码由计算机设备的处理器加载并执行，以使计算机实现上述任一种车轮转向角的获取方法。

可选地，上述计算机可读存储介质可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读光盘(Compact Disc Read-OnlyMemory，CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述任一种车轮转向角的获取方法。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任意变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

需要说明的是，本申请所涉及的信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)、数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)以及信号，均为经用户授权或者经过各方充分授权的，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。例如，本申请中涉及到的获取包括测量杆的第一图像都是在充分授权的情况下获取的。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车轮转向角的获取方法，其特征在于，所述方法包括：

通过图像采集设备获取包括测量杆的第一图像，所述测量杆与车辆的轮胎同步转向，所述图像采集设备与所述轮胎不同步转向，所述轮胎为由所述车辆的方向盘控制转向的任一轮胎；

对所述第一图像中的所述测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取所述车辆的车轮转向角。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据位置识别结果获取所述车辆的车轮转向角，包括：

根据所述位置识别结果确定所述测量杆在所述第一图像中的第一位置；

将所述第一位置与参考位置之间的夹角作为第一转向角，基于所述第一转向角获取所述车轮转向角，所述参考位置为所述测量杆在所述轮胎摆正时的位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一转向角获取所述车轮转向角，包括：

根据初始偏置值对所述第一转向角进行补偿，将补偿后的角度作为所述车轮转向角，所述初始偏置值指示所述第一转向角与所述轮胎的真实转向角之间的偏差值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车辆的车身侧面与参考平面平行放置，所述测量杆的中心位置设置有激光发射器，所述激光发射器用于向所述参考平面发射激光，所述车辆与所述参考平面之间的距离为第一距离；

所述根据初始偏置值对所述第一转向角进行补偿之前，还包括：

在所述轮胎摆正时，获取所述激光打在所述参考平面上的第一激光点；

在所述轮胎发生转向后，获取所述激光打在所述参考平面上的第二激光点；

通过所述图像采集设备获取所述轮胎发生转向后的包括所述测量杆的第二图像，对所述第二图像中的所述测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取所述车辆的第二转向角；

基于第二距离和所述第一距离获取所述车辆的第三转向角，所述第二距离为所述第一激光点与所述第二激光点之间的距离；

根据所述第二转向角与所述第三转向角之间的差别，确定所述初始偏置值。

5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述第一图像对应第一工况和第一方向盘转向角；所述根据位置识别结果获取所述车辆的车轮转向角之后，还包括：

基于所述第一方向盘转向角与所述车轮转向角，获取所述第一工况下的方向盘转向角与车轮转向角之间的关系，所述方向盘转向角与车轮转向角之间的关系用于优化控制系统在所述第一工况下对所述方向盘的控制。

6.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述测量杆的形状为圆柱体，所述测量杆的任一端面与所述轮胎的油封端面对齐连接，所述测量杆的长度不小于长度阈值，所述测量杆的直径不小于直径阈值，所述测量杆的颜色与所述轮胎的颜色不同，所述测量杆表面的反光概率小于第一概率阈值。

7.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述图像采集设备的镜头光轴通过所述测量杆，所述图像采集设备安装于所述轮胎上方的所述车辆的钢梁上，所述钢梁在所述车辆的行驶过程中的晃动概率小于第二概率阈值。

8.一种车轮转向角的获取装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于通过图像采集设备获取包括测量杆的第一图像，所述测量杆与车辆的轮胎同步转向，所述图像采集设备与所述轮胎不同步转向，所述轮胎为由所述车辆的方向盘控制转向的任一轮胎；

识别模块，用于对所述第一图像中的所述测量杆进行位置识别，根据位置识别结果获取所述车辆的车轮转向角。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条计算机程序或指令，所述至少一条计算机程序或指令由所述处理器加载并执行，以使所述计算机设备实现如权利要求1至7任一所述的车轮转向角的获取方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由处理器加载并执行，以使计算机实现如权利要求1至7任一所述的车轮转向角的获取方法。

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