[发明专利]车位检测方法和装置

权利要求书

1.一种车位检测方法，其特征在于，

针对自动泊车系统车位检测的复杂环境，利用有监督学习的方法对候选车位角点的位置及类别进行检测，再利用车位线视觉约束条件对检出的车位角点位置及类别进行二次确认；

耦合车辆航迹信息，实现基于贪婪搜索的车位角点匹配；结合车位几何属性，在时空序列上对车位角点进行更新、跟踪以及对车位角点对的配对操作；

并包括如下步骤：

步骤(1)、环视全景拼接：采用鱼眼相机采集四路环视鱼眼图像，并进行环视全景拼接，得到俯视拼接图像；

步骤(2)、基于角点标签类别的车位杂点过滤：结合车位角点相应标签的视觉特征，对深度学习检测出的车位角点进行二次确认，删除部分误检角点，同时更新角点位置，检测角点中车位分割线与引导线角度；

步骤(3)、车位角点匹配：基于贪婪搜索策略，利用车位线的几何关系，在时空序列上对大地坐标系中的角点队列进行插入、删除、跟踪以及车位角点对的匹配；

步骤(4)、多策略车位角点推理：根据车辆前后帧的航向角差异以及车位类型，分别采取不同的策略推理车位远车端顶点，输出完整车位检测结果；

其中，所述步骤(3)还包括如下步骤：

步骤(3.1)、当前帧角点排序：

首先将当前帧ROI内杂点过滤后的车位角点按其与图像顶部中点距离的递减顺序进行排序；采用基于贪婪搜索的方法在历史缓存角点队列中进行车位入口角点匹配，此排序确保靠近图像顶部和中部的角点能优先进行车位入口角点匹配，减少车位误检率；

步骤(3.2)、将当前帧角点插入或更新历史缓存角点队列：

在大地坐标系中，从队列末至队首的顺序，两两计算当前帧角点队列与历史缓存帧角点队列中各角点的笛卡尔坐标系距离，当且仅当距离小于30cm时，用当前帧的车位角点信息替换历史缓存帧角点对应位置的元素信息，否则将当前帧角点队列中的此角点视为新角点，并将其插入历史缓存帧角点队列末尾；

步骤(3.3)基于车位几何关系的历史缓存角点队列的车位入口角点匹配：

从历史缓存角点队列的末尾开始向队首进行两两依次遍历，直到存在匹配成功的车位退出；其中的车位几何关系如下所述：

(a)车位宽度查验

在大地坐标系中计算待匹配角点中其中一点到另外点车位分割线的垂直距离，若该距离大于2.2米且小于3米，则将车位类型标记为非平行车位；若该距离大于5.5米且小于6.5米，则将车位类型标记为平行车位；否则视为无效车位；

(b)车位分割线平行度查验

在大地坐标系中计算待匹配角点两分割线的角度差值，若小于5°则视为有效车位，否则视为无效车位；

(c)车位引导线查验

若当前待匹配的车位角点中含有双线直角型或双线锐角型角点，则在大地坐标系下计算该角点引导线与两待匹配角点连线的夹角角度，若小于5°，则视为有效车位，否则为无效车位；

(d)车位夹角查验

在大地坐标系下计算其中一角点分割线与两角点连线的锐角角度，若近似30°、45°、60°或90°，则视该车位有效，否则为无效车位；

若在历史缓存角点队列中能匹配出一个有效车位，则退出车位角点匹配，否则直至匹配至历史缓存角点队列的队首两角点为止；当车位匹配成功时，清空历史缓存角点队列中角点位于上端匹配角点以下的所有候选车位角点，以确保下一帧能进入基于角点跟踪的车位更新步骤，同时防止车位间的误检角点影响相邻车位角点的匹配。

2.根据权利要求1所述的车位检测方法，其特征在于，

所述环视全景拼接中，像素映射表的获取步骤包括：

步骤(1.1)、将四周装有鱼眼相机的车辆置于相对较为平整的地面上；

步骤(1.2)、在车辆的前后左右四个方位分别摆放可供视觉提取图像角点的靶布；

步骤(1.3)、测量靶布角点与车辆距离相关的物理尺寸；

步骤(1.4)、以前视相机为例，利用四组前视图像角点与其对应的世界坐标系角点计算该相机的单应性矩阵从而获得对应的像素映射表；同理，得到全部四个鱼眼相机对应的像素映射表。

3.根据权利要求2所述的车位检测方法，其特征在于，

在全景拼接图中选取左右侧鱼眼相机附近区域作为角点处理的感兴趣区域即ROI区域，所述感兴趣区域位于前轮触地点的切平面附近。