[发明专利]一种基于全景摄像头的多环境检测与多模态匹配的平行泊车路径规划系统

权利要求书

1.一种基于全景摄像头的多环境检测与多模态匹配的平行泊车路径规划系统，其特征在于，包括：

图像采集装置；图像处理模块；环境检测模块；数据模块；模态分类与匹配模块；路径规划模块；

所述平行泊车路径规划系统，当用户执行泊车命令时，安置于车顶的图像采集装置上升并获取图像信息，分析车身参数以及周围环境信息，识别满足泊车要求的平行泊车位并将其分类，根据该环境类型进行模态匹配，规划泊车路径。

2.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，包括：

折反射式全景相机以及固定装置，所述折反射全景相机用于获取车辆及环境图像信息，所述车辆信息图像包括车辆外形，尺寸以及颜色等，所述环境信息包括车辆周围有效视角范围内的环境信息图像；图像处理单元，所述图像处理单元用于将上述图像信息展开成无畸变的俯视图。

所描述的固定装置包括升降装置以及底部固定基座，所述底部固定基座用于安置于车顶，固定位置以及升降装置；所述升降装置用于实现全景相机在车顶垂直升降。

3.根据权利要求1，2所述的全景相机装置，其特征在于，所述图像处理单元包括图像展开单元，所述图像处理单元用于将所述图像展开成俯视图；畸变校正单元，所述畸变校正单元用于基于所述俯视图进行相机标定，并利用所述校正参数对所述俯视图进行校正，并且根据单应性矩阵，利用双线性插值法对所述俯视图进行校正获得无畸变俯视图。

所述展开俯视图方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31.将全景相机及固定装置安装在车体顶端，尽可能使相机垂直于地面；

S32.根据光学反射与原理和几何学原理，设生成目标俯视图为IMG_VERT，其尺寸为(H,W)，获取全景为IMG_SRC，其尺寸为(H₀,W₀)，全景相机反射镜面参数相机焦距为f,；

S33.以全景相机反射镜面焦点为中心，在二维平面建立侧坐标系XOY；

S34.根据几何原理和镜面反射原理，目标俯视图上任意一点像素点坐标为(x,y),令参数则有：

S35.其展开结果为IMG_VERT(x,y)＝IMG_SRC(x₀,y₀)。

4.根据权利要求3所述的畸变校正单元，所述畸变矫正方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S41.将全景相机及固定装置安装在车体顶端，尽可能使相机垂直于地面，在车身前、后、左、右放置相机标定装置，分别移动四个标定装置且保证在相机拍摄范围内，存储图像数据；

S42.根据权利要求5所述的展开俯视图方法，将存储的图像数据展开的俯视图IMG_VERT；

S43.根据俯视图IMG_VERT图像，获取畸变参数，以及相对外参；

S44.对后续图像进行畸变参数校正以及旋转变换，使图像垂直于地面。

5.根据权利要求1所述的平行泊车路径规划系统，其特征在于，所述环境检测模块中设有目标分类器，所述目标分类器用于将图像样本分类为车位、道路线、后方车辆其他障碍物信息。

包括如下步骤：

S51.获取车辆周围环境信息，并根据所述车辆周围环境信息得到车位信息以及道路信息。所述车位信息包括每一车位的车位参数和车位内障碍物信息，所述道路信息包括道路宽度参数和是否存在后方来车参数；

S52.根据车位内障碍物信息对所述车位信息和与之相邻道路宽度参数进行存储；

S53.根据车辆运动情况实时更新存储的每一车位的车位信息以及相邻道路宽度参数；

S54.根据实时更新的每一车位的车位参数和车位内障碍物信息确定是否可泊以及与所述车辆的距离；

S55.根据以上实时环境信息，将检测到泊车环境分类。

6.根据权利要求1所述的平行泊车路径规划系统，其特征在于，所述数据模块用于估计车辆数据包括：车长、车宽、轴距、前悬、后悬、最大等效前轮转角、最大等效前轮转角转速。

所述数据模块使用图像信息，计算车长、车宽；使用相邻图像信息计算车辆姿态变化，继而计算出车辆数据。