[发明专利]基于车轮的目标车辆姿态检测方法

权利要求书

1.一种基于车轮的目标车辆姿态检测方法，其特征在于，包括：

步骤1、获取当前相机图像；

步骤2、输入获取的所述当前相机图像，对输入图像进行车辆目标检测，得到车辆目标；

步骤3、对所述车辆目标进行车轮检测，得到车轮目标；

步骤4、在车轮目标中提取出两个同侧面车轮的特征点；

步骤5、利用所述两个同侧面车轮特征点坐标的连线获得车辆的倾角姿态。

2.根据权利要求1所述的基于车轮的目标车辆姿态检测方法，其特征在于，

在获取当前相机图像之前，需要对相机进行标定，包括标定相机内参和外参；

相机内参参数矩阵如公式(1)所示：

其中，f_x，f_y分别表示相机在X、Y坐标方向的焦距，p_x，p_y表示相机中心点相对于左上角的偏移；

相机外参参数矩阵如公式(2)所示：

其中，r_ij(i＝1，2，3；j＝1，2，3)表示相机相对于世界坐标系的旋转矩阵的元素，t_i(i＝1，2，3)表示相机坐标系相对于世界坐标系的平移关系；

并且，所述相机内参和外参的关系矩阵EM如公式(3)所示：

其中，m_ij(i＝1,2,3；j＝1,2,3,4)表示相机内参和外参组成的参数矩阵的元素。

3.根据权利要求1所述的基于车轮的目标车辆姿态检测方法，其特征在于，

所述相机包括RGB相机、红外相机或深度相机。

4.根据权利要求1所述的基于车轮的目标车辆姿态检测方法，其特征在于，

所述相机为安装在车辆前端的摄像头。

5.根据权利要求1所述的基于车轮的目标车辆姿态检测方法，其特征在于，

采用训练好的深度学习模型进行车辆目标检测，获得车辆目标V的二维框即目标框在图像中的坐标及尺寸(x,y,w,h)，其中(x,y)表示二维框左上角坐标，w、h为二维框尺寸宽和高。

6.根据权利要求5所述的基于车轮的目标车辆姿态检测方法，其特征在于，

在已经获取到的目标框内进行车轮检测，获得图像中的车轮框，表示为W_i(x_i，y_i，w_i，h_i)，其中i＝1，2...N，N表示检测到的车轮数目，其中x_i、y_i、w_i和h_i分别表示车轮框的左上角的x坐标、y坐标、车轮框宽度和高度。

7.根据权利要求6所述的基于车轮的目标车辆姿态检测方法，其特征在于，

首先将相机视野内的车辆目标分为左侧目标和右侧目标，然后分别对左侧车辆和右侧车辆对车轮进行检测，提取出所需要的两个同侧面车轮框；

提取所检测到的车轮框W_i(x_i，y_i，w_i，h_i)的特征点像素坐标P_i(u_i，v_i)，将这些特征点像素坐标转换到世界坐标系中，并获取在世界坐标系里的坐标

基于上述过程中获得的车轮的世界坐标，获得车辆的两轮顶部、中心或底部坐标，根据所述两轮的顶部、中心或底部坐标的连线获得车辆的倾角姿态。

8.根据权利要求7所述的基于车轮的目标车辆姿态检测方法，其特征在于，

使用训练好的深度神经网络模型在车辆目标框里进行车轮检测，检测结果为车轮在图像中的坐标和尺寸W_i(x_i，y_i，w_i，h_i)。