[发明专利]基于视觉的拖挂车的转向夹角的检测方法及检测系统

说明书

本申请公开一种基于视觉的拖挂车的转向夹角的检测方法，其包括：制作包含多个横向并排设置的矩形块的标定板图案，将标定板图案喷涂或固定设置于车厢朝向牵引车车头的一侧；安装相机于牵引车车头并将相机正对标定板图案正中心，对相机进行标定获得内外参数及畸变参数；利用相机拍摄标定板图像，提取标定板图像中每一矩形块的中心点，并以每一矩形块的中心点为起点遍历图像获得该矩形块的高度；以及依据相机标定获得的参数和标定板图像的每一矩形块的高度获得该矩形块的中心点至相机镜头的距离，并利用任意两个相邻的矩形块的中心点至相机镜头的距离和该两个矩形块的中心点之间的距离求得拖挂车的转向夹角。本申请还提供一种转向夹角检测系统。

技术领域

本申请涉及图像处理领域，更具体地说，一种基于视觉的拖挂车的转向夹角的检测方法及检测系统。

背景技术

拖挂车随着国家经济的发展,保有量迅速增加，被越来越多的运用到运输中. 随着社会的发展，拖挂车智能化逐渐引起人们的关注，拖挂车有牵引车和挂车组成并通过牵引销联结将牵引车动力传给挂车，所以车辆在转弯时挂车的位置和方向与牵引车不一致。在保证拖挂车的在运输货物过程中行驶安全，需通过解决拖挂车的盲区问题的全景环视拼接对周围环境监控，像拖挂车这样可分离式的车辆，在行驶过程中要完成准确的全景环视拼接，必须检测出牵引车相对于挂车的转向夹角。

发明内容

针对现有技术，本申请解决的技术问题是提供一种能获取拖挂车转向夹角的基于视觉的拖挂车的转向夹角的检测方法及检测系统。

为解决上述技术问题，本申请提供一种基于视觉的拖挂车的转向夹角的检测方法，其包括：

制作包含多个横向并排设置的矩形块的标定板图案，并将该标定板图案喷涂或固定设置于车厢朝向牵引车车头的一侧，

安装相机于牵引车车头并将相机正对标定板图案正中心，对相机进行标定获得内外参数及畸变参数；

在拖挂车行驶过程中利用相机拍摄标定板图像，提取标定板图像中每一矩形块的中心点，并以每一矩形块的中心点为起点遍历图像获得该矩形块的高度；以及

依据相机标定获得的参数和标定板图像的每一矩形块的高度获得该矩形块的中心点至相机镜头的距离，并利用任意两个相邻的矩形块的中心点至相机镜头的距离和该两个矩形块的中心点之间的距离求得拖挂车的转向夹角；

其中，其中每一矩形块包括黑色区域和由黑色区域包围的矩形的白色区域，白色区域位于矩形块的中心且矩形的白色区域的四个边与矩形块的外围的四个边一一平行对应；记任一矩形块的中心为O_i和该矩形块的高度为h_i。

在一种可能的实现方式中，设定标定板图案中并排设置的矩形块为3个，设定矩形的白色区域的每一边的边长为该边与矩形块外围的相对应的边的边长的一半；提取每一矩形块的中心点，并以每一矩形块的中心点为起点遍历图像获得标定板图像中该矩形块的高度的步骤包括：

对牵引车行驶过程中的相机采集的一帧标定板图像进行灰度化处理，并对该帧标定板图像进行二值化处理使得黑色矩形区域的灰度值为0和白色矩形区域的灰度值为255；

以图像左上角为坐标原点，逐行逐列遍历二值化后的该帧标定板图像，依次搜索沿横轴方向排布的第一个、第二个和第三个矩形块，搜索过程中计算出第一个矩形块的中心点O₁(C_x1,C_y1)、第二个矩形块的中心点O₂(C_x2,C_y2)、第三个矩形块的中心点O₃(C_x3,C_y3)；

以每一矩形块的中心点为遍历沿Y轴方向遍历二值化图像，获得该矩形块在Y轴方向的上下黑色边界的，该每一矩形块的高度为下黑色边界的Y轴坐标与上黑色边界的Y轴坐标的差值；