[发明专利]倒车辅助线的生成方法、装置、车载设备及存储介质

权利要求书

1.一种倒车辅助线的生成方法，其特征在于，包括：

在地面二维坐标系中，根据车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程；其中，所述前后轮轴距为车辆的前轴中心到所述后轴中心的距离，在车辆转向角不变的情况下，当车辆右转时，所述车辆的转向角依据如下公式确定：

Φ＝arccot(cotγ+W/2L)或，

Φ＝arccot(cota-W/2L)

其中，Φ是所述车辆的转向角，α为车辆的第二前轮中心与轨迹圆心的连线在水平方向的夹角，γ为车辆的第一前轮中心与所述轨迹圆心的连线在水平方向的夹角，所述轨迹圆心为第一前轮和第二前轮在地面二维坐标系中形成的同心圆轨迹的圆心，L为前后轮轴距，W为后轮轴距，基于车辆方向盘的转向角度与车辆前轮的转向角度之间的关系，根据车辆方向盘的转向角度确定α和γ，该关系可以通过查找车辆参数手册得到；

根据所述后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到所述后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到所述后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程；

选取地面任意一点作为目标点，将所述目标点投影到显示屏幕上，获取所述目标点在所述显示屏幕上的目标投影点，并根据所述目标点在地面二维坐标系中的地面坐标，以及所述目标投影点在屏幕坐标系中的屏幕坐标，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系；

根据所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系、所述第一后轮的地面运动轨迹方程以及所述第二后轮的地面运动轨迹方程，确定所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程；

根据所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程，生成倒车辅助线；

其中，所述选取地面任意一点作为目标点，将所述目标点投影到显示屏幕上，获取所述目标点在所述显示屏幕上的目标投影点，并根据所述目标点在地面二维坐标系中的地面坐标，以及所述目标投影点在屏幕坐标系中的屏幕坐标，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系，包括：

将所述目标点投影到所述摄像头的成像面上，获取所述目标点在所述成像面上的第一投影点，并根据所述目标点的地面坐标与所述第一投影点的成像面坐标，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系；

将所述第一投影点的成像面坐标转换为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，并根据所述第一投影点的成像面坐标与所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，确定所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系；

将所述第一投影点投影到显示屏幕上，获取所述第一投影点在所述显示屏幕上的第二投影点，并根据所述第一投影点的摄像头分辨率坐标以及所述第二投影点的屏幕坐标，确定所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系；

基于所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系、所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系，以及所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系；

所述根据所述目标点的地面坐标与所述第一投影点的成像面坐标，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系，包括：

以所述成像面的左上角顶点作为原点，以沿着所述成像面长度方向为x轴正方向，以沿着所述成像面宽度方向为y轴正方向，建立所述成像面所在二维坐标系；所述成像面垂直于摄像头焦距所在直线；

以所述摄像头垂直于地面的点为原点，以车辆正后方为y轴正方向，以车辆正左方为x轴正方向，以车辆正上方为z轴正方向，建立三维坐标系；

基于如下公式确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系：

X＝x×(f×cosβ)/(h×cos(θ-β))+u/2

Y＝f×tan(θ-β)+v/2

其中，X为所述第一投影点在所述成像面所在二维坐标系中的横坐标，Y为所述第一投影点在所述成像面所在二维坐标系中的纵坐标，x为所述目标点在所述地面二维坐标系中的横坐标，f为所述摄像头焦距，h为所述摄像头到地面的距离，θ为所述摄像头中心线与垂直方向的夹角，β为目标线与所述三维坐标系中z轴的夹角，所述目标线为所述目标点在所述地面二维坐标系中y轴上的投影点到所述摄像头在所述三维坐标系中z轴上的投影点之间的连线，u为所述成像面的宽度，v为所述成像面的高度。