[发明专利]车载单目摄像头与六轴传感器结合测距系统及其测距方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及监测，尤其是涉及一种车载单目摄像头与六轴传感器结合测距系统及其测距方法。

背景技术

目前利用摄像头拍摄当前道路画面并进行行人、车辆等目标的检测与识别，同时利用此摄像头测量当前车辆与目标车辆之间的距离，单纯利用单目摄像头测距会因为摄像头成像质量等问题存在较大的误差；还例如利用双目摄像头测量当前车辆与目标车辆之间的距离，而利用双目摄像头测距又会比摄像头测距增加很多成本，并且数据处理也会较为复杂。

例如，中国专利文献公开了一种车载摄像头[申请号：201380015847.0]，车载摄像头由于在从车载摄像头主体的上面突出的突设部设置透镜，所以与将车载摄像头主体整体配置于托架的下方时相比，能够在距离挡风玻璃最短的位置配置透镜。

上述方案虽然能够通过在用来拍摄监测。但是，仍然存在着在误差较大等技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，能够提高单目摄像头测距精度的车载单目摄像头与六轴传感器结合测距系统。

本发明的另一目的是提供一种车载单目摄像头与六轴传感器结合测距方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本车载单目摄像头与六轴传感器结合测距系统，设置于车体上，其特征在于，本系统包括单目摄像头、六轴传感器和控制电路，所述的六轴传感器集成安装于车体的仪表盘上且六轴传感器包括能够测量车体的俯仰角、倾斜角、偏航角的陀螺仪和能够测量车体的x轴方向加速度矢量、y轴方向加速度矢量、z轴方向加速度矢量的加速度计，所述的加速度计的x轴与车体高度方向中轴线相互平行、y轴与车体宽度方向中轴线相互平行、z轴与车体长度方向中轴线相互平行，所述的单目摄像头安装于车体的前部，所述的控制电路分别与单目摄像头和六轴传感器相连，所述的单目摄像头的像素主点位于单目摄像头的镜头中心轴线上。

在上述的车载单目摄像头与六轴传感器结合测距系统中，所述的单目摄像头至少能实现相对于车体上下转动以实现上下拍摄角度的修正和/或能实现相对于车体左右转动以实现左右拍摄角度的修正。

在上述的车载单目摄像头与六轴传感器结合测距系统中，所述的单目摄像头包括安装座和镜头，所述的安装座上设有左右转动控制机构且所述的左右转动控制机构由第一伺服电机驱动，所述的左右转动控制机构上设有上下转动控制机构且所述的上下转动控制机构由第二伺服电机驱动，所述的镜头设置在上下转动控制机构上。

在上述的车载单目摄像头与六轴传感器结合测距系统中，所述的单目摄像头安装于车体的前挡风玻璃上且为窄角镜头摄像头，所述的安装座与前挡风玻璃之间设有能使单目摄像头沿着前挡风玻璃横向左右移动的活动连接机构，所述的左右转动控制机构、上下转动控制机构和活动连接机构均与控制电路相连。

一种车载单目摄像头与六轴传感器结合测距方法，前一时刻加速度计测得车体在此时刻的x轴方向加速度矢量为v_0x、y轴方向加速度矢量为v_0y、z轴方向加速度矢量为v_0z，陀螺仪测得车体在此时刻的俯仰角为倾斜角为ω₁、偏航角为κ₁，且此时刻目标点的像点坐标为(x₁,y₁)；后一时刻加速度计测得车体在此时刻的x轴方向加速度矢量为a_x、y轴方向加速度矢量为a_y、z轴方向加速度矢量为a_z，陀螺仪测得车体在此时刻的俯仰角为倾斜角为ω₂、偏航角为κ₂，且此时刻目标点的像点坐标为(x₂,y₂)；前一时刻与后一时刻的时间间隔为t；前一时刻单目摄像头所在大地坐标为S(X,Y,Z)和后一时刻单目摄像头所在大地坐标为S'(X',Y',Z')，则由测距算法计算出目标点与单目摄像头之间的间距为(ΔX,ΔY,ΔZ)。

在上述的车载单目摄像头与六轴传感器结合测距方法中，所述的测距算法如下：前一时刻大地坐标S(X,Y,Z)与后一时刻大地坐标S'(X',Y',Z')之间的距离为(B_X,B_Y,B_Z)，则：大地坐标S(X,Y,Z)与大地坐标S'(X',Y',Z')之间的距离(B_X,B_Y,B_Z)的值计算公式如下：