[发明专利]一种基于路侧单目视觉的障碍物空间坐标边缘计算方法

权利要求书

1.一种基于路侧单目视觉的障碍物空间坐标边缘计算方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、根据摄像机的位置信息进行场景标定，获取摄像机拍摄的图片信息和障碍物的位置信息；

S2、根据摄像机拍摄的图片信息，分别建立像素坐标系和局部平面坐标系，根据障碍物的位置信息计算得到障碍物对应的像素坐标，并转换为局部平面坐标；

S3、将障碍物的局部平面坐标转换为世界平面坐标；

S4、将障碍物的世界平面坐标转换为地理坐标，并将所述地理坐标发送至智能网联公交的控制器。

2.根据权利要求1所述的一种基于路侧单目视觉的障碍物空间坐标边缘计算方法，其特征在于，所述步骤S1中的场景标定包括摄像机位置标定和特征点位置标定，所述特征点位置标定的过程包括在摄像机监控范围内的平面上，选取等间距的多个特征点，获取特征点的经纬度；摄像机位置标定具体包括以下步骤：

S11、定位摄像机的经纬度，获取摄像机与正北方向的夹角；

S12、获取摄像机的高度、摄像机所拍摄图像最近点与摄像机的水平距离以及摄像机监控范围的实际距离。

3.根据权利要求1所述的一种基于路侧单目视觉的障碍物空间坐标边缘计算方法，其特征在于，所述步骤S2中建立像素坐标系的过程包括以摄像机拍摄的图片信息的下游水平线为x轴，以水平线中点为原点构建像素坐标系；建立局部平面坐标系的过程包括以摄像头为原点，与像素坐标系x轴平行的水平线为x轴，构建局部平面坐标系。

4.根据权利要求2所述的一种基于路侧单目视觉的障碍物空间坐标边缘计算方法，其特征在于，所述步骤S2还包括在像素坐标系和局部平面坐标系中对特征点进行标定，得到像素坐标系和局部平面坐标系之间的第一坐标转换关系，根据所述第一坐标转换关系将障碍物的像素坐标转换为局部平面坐标，第一坐标转换关系的计算公式如下所示：

其中，(u，v)为障碍物在像素坐标系中的坐标值，(x，y)为障碍物在局部平面坐标系中的坐标值，F₁为横坐标转换函数，F₀为纵坐标转换函数。

5.根据权利要求1所述的一种基于路侧单目视觉的障碍物空间坐标边缘计算方法，其特征在于，所述步骤S3中将局部平面坐标转换为世界平面坐标的过程包括坐标旋转和坐标平移，根据坐标旋转和坐标平移得到局部平面坐标系和世界平面坐标系之间的第二坐标转换关系。

6.根据权利要求5所述的一种基于路侧单目视觉的障碍物空间坐标边缘计算方法，其特征在于，所述坐标旋转的计算公式具体如下：

其中，(x，y)为障碍物在局部平面坐标系中的坐标值，(x′，y′)为障碍物在世界平面坐标系中的坐标值，θ为摄像机与正北方向的夹角，R₁为旋转矩阵；

所述坐标平移的过程包括以下步骤：

S31、标定局部平面坐标下原点的经纬度，以及世界坐标系下原点的经纬度；

S32、计算局部平面坐标下原点与世界坐标系下原点之间的距离及方位角；

S33、根据两点之间的距离及方位角计算得到平移矩阵。