[发明专利]基于行人头部高度的距离估计方法

说明书

基于行人头部高度的距离估计方法，属于智能图像视觉距离估计领域，用于解决在人车距离的高性价比、强实时性和低复杂度的统一问题，要点是在图像中获得不同距离上头部件像素高度；构建刚性部件尺寸‑距离插值模型；获取图像中待测行人头部件像素高度，并作为刚性部件尺寸‑距离插值模型输入，获取距离，效果是刚性部件尺寸‑距离插值模型计算量小，在实时性方面能够满足自主汽车对于距离估计系统的要求。

技术领域

本发明属于智能图像视觉距离估计领域,具体的说是一种通过行人头部像素高度来对距离进行估计的方法。

背景技术

随着汽车的普及，车辆与行人安全问题逐渐得到人们的广泛关注。作为行人危险判定的主要依据，各种距离估计系统也应运而生。距离估计系统不仅能够对行人危险进行判断，同时能够为汽车轨迹规划、行人避障等方面提供数据支持，成为近年来研究的热点。

现今对于距离的方法种类繁多，具体来说可以分为：基于可见光对距离进行估计，基于红外光对距离进行估计及通过多种测距仪器对距离进行估计。

现今算法通常通过增加对硬件的要求或算法的复杂度来提升距离估计结果的精度。但从加大对硬件要求的角度入手增加了系统整体的成本，难以大面积推广，而从提升算法复杂程度的方面入手将严重影响距离估计算法的实时性。因此，有必要开发一种以低成本部署的单目摄像头为平台，并能够快速获取距离的方法，以满足自主汽车辅助驾驶系统要求。

一般来说，提高距离估计结果准确度通常采用通过多种测距仪器融合或增加算法复杂度的方式。但上述方法通常在推广程度及实时性方面难以达到车载辅助驾驶系统的要求。专利《一种基于车载双目相机的前方道路行人快速测距方法》(公开号：CN104700414A)提出了一种通过双目场景对距离进行估计的方法。该方法通过左图像与右图像的视觉差对距离进行估计，以颜色特征和尺度不变特征对双目摄像头获得的左、右两图像中的点进行匹配，利用视差中值解决了视觉差估计不准确的问题。专利《基于视觉的前方行人测距方法》(公开号：CN104966064A)通过摄像头采集二十张棋盘网格图像，利用MATLAB计算摄像头内部参数，综合考虑通过采集图像计算获取的摄像头外部参数，提出图像坐标系与世界坐标系之间的映射关系，从而进行距离的估计。

发明内容

为了解决在人车距离的高性价比、强实时性和低复杂度的统一问题，本发明提出如下技术方案：

一种基于头部高度的距离估计方法，包括：

第1步：在图像中获得不同距离上头部件像素高度；

第2步：构建刚性部件尺寸-距离插值模型；

第3步：获取图像中待测行人头部件像素高度，并作为刚性部件尺寸-距离插值模型输入，获取距离。

进一步的，步骤第2步的具体步骤如下：首先对不同距离上的多个目标行人头部像素高度进行获取，令与摄像头距离为固定值d但位置不同的n个行人头部像素高度为p_i，对该距离上的头部像素高度进行均衡化处理，求得插值高度节点

依据Lagrange插值求取头部高度-距离的关系，设n个头部高度插值节点为P，相对应的一组行人目标距离的地标点测量值D，头部高度和距离的对应关系即为求一个插值多项式H，满足关系，

其中，上述公式取得结果唯一，则得到刚性部件尺寸-距离插值模型。

进一步的，第3步的具体步骤如下：通过单目摄像头获取含目标行人的图像，获取目标行人头部像素高度q'，输入刚性部件尺寸-距离插值模型当中，获取目标行人与摄像头之间的距离。

有益效果：