专利名称：一种计算车辆间相对距离的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车技术领域，更具体的说是涉及一种计算车辆间相对距离的方法和装置。
背景技术：
近年来，随着人们生活水平的不断提高及汽车エ业的迅猛发展，我国汽车数量越来越多。 在夜间行车时，由于车外环境的低照度会造成驾驶员获得前方及周围的路况信息比白天少，因此大多数驾驶员会打开车辆的车灯进行照明，然而，如果主车前方车辆车灯的灯光直射，驾驶员可能会因为灯光的强光造成暂时性视カ障碍，进而影响行车安全。目前，市场上出现ー种驾驶员辅助装置，其可以通过获取前方车辆的车灯信息来计算前方车辆与主车的距离，进而调整主车车灯的照射角度。但是，现有的驾驶员辅助装置能够有效的发现障碍物，提醒驾驶员进行远近光灯的切換，但是其不能精确计算主车前方车辆相对于主车的距离，进而不能精确调整车灯照射角度。因此，如何根据前方车辆的车灯信息来精确计算前方车辆与主车的距离成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种计算车辆间相对距离的方法和装置，解决现有的驾驶员辅助装置不能精确计算主车前方车辆相对于主车距离的缺陷。一种计算车辆间相对距离的方法，包括获取主车前方车辆的视频信息；根据所述视频信息得到车灯区域，并对所述车灯区域进行分类；对所述分类后的车灯区域进行跟踪，并对属于同一车辆的车灯进行配对，跟踪同ー车辆的车灯连线的中心；根据所述中心得到所述前方车辆相对于所述主车的距离。优选的，在上述方法中，所述根据所述视频信息得到车灯区域，并对所述车灯区域进行分类，包括对所述视频信息进行单帧处理，得到单帧图像；从所述单帧图像中提取光源区域并得到相应的区域參数；根据所述区域參数去除伪车灯区域，得到车灯区域；将所述车灯区域的区域參数输入分类器，所述分类器对所述车灯区域进行分类，如果判定所述车灯区域为前灯，则将所述车灯区域归入前灯集合，如果判定所述车灯区域为后灯，则将所述车灯区域归入后灯集合。优选的，在上述方法中，所述根据所述中心得到所述前方车辆相对于所述主车的距离包括
选定所述主车最前端在地面上的点为世界坐标系的原点，所述单帧图像中的点为图像坐标系中的坐标点；根据所述中心在所述图像坐标系中的坐标、从预先生成的坐标查找表中查找所述中心在摄像头坐标系中的坐标，根据所述中心在所述摄像头坐标系中的坐标计算得到所述前方车辆相对于所述原点的垂直距离dtgt2和水平距离xtgt2。优选的，在上述方法中，所述根据所述中心得到所述前方车辆相对于所述主车的距离包括选定所述主车最前端在地面上的点为世界坐标系的原点；利用公式dtgtl= (hMm-h—)/tan ( 0 tgt)-(Ieam计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离dtgtl,其中，0 tgt= 0 Cam+arctan(v/Fv), 0 eam为图像采集器相对于水平面的俯仰角，所述图像采集器获取主车前方车辆的视频信息，hvehicle表示所述同一车辆的车灯相对于地面的高度，d■表示所述图像采集器到所述原点的垂直距离，V表示在图像坐标系中，所述同一车辆车灯连线中心在垂直方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fv表示所述图像采集器的垂直焦距，hcam为所述图像采集器相对于地面的高度；利用公式Xtgtl= (dtgt Xu) /Fu-Xcaffl计算所述同一车辆相对于所述原点的水平距离Xtgtl，其中，U表示在所述图像坐标系中，所述同一车辆的车灯连线中心在水平方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fu表示所述图像采集器的水平焦距，Xcaffl表示所述图像采集器到所述原点的水平距离。优选的，在上述方法中，所述根据所述中心得到所述前方车辆相对于所述主车的距离，包括所述中心在世界坐标系中的坐标为
权利要求
1.一种计算车辆间相对距离的方法，其特征在于，包括 获取主车前方车辆的视频信息； 根据所述视频信息得到车灯区域，并对所述车灯区域进行分类； 对所述分类后的车灯区域进行跟踪，并对属于同一车辆的车灯进行配对，跟踪同一车辆的车灯连线的中心； 根据所述中心得到所述前方车辆相对于所述主车的距离。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述根据所述视频信息得到车灯区域，并对所述车灯区域进行分类，包括 对所述视频信息进行单帧处理，得到单帧图像，从所述单帧图像中提取光源区域并得到相应的区域參数； 根据所述区域參数去除伪车灯区域，得到车灯区域； 将所述车灯区域的区域參数输入分类器，所述分类器对所述车灯区域进行分类，如果判定所述车灯区域为前灯，则将所述车灯区域归入前灯集合，如果判定所述车灯区域为后灯，则将所述车灯区域归入后灯集合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在干，所述根据所述中心得到所述前方车辆相对于所述主车的距离包括 选定所述主车最前端在地面上的点为世界坐标系的原点，所述单帧图像中的点为图像坐标系中的坐标点； 根据所述中心在所述图像坐标系中的坐标、从预先生成的坐标查找表中查找所述中心在摄像头坐标系中的坐标，根据所述中心在所述摄像头坐标系中的坐标计算得到所述前方车辆相对于所述原点的垂直距离dtgt2和水平距离xtgt2。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述中心得到所述前方车辆相对于所述主车的距离包括 选定所述主车最前端在地面上的点为世界坐标系的原点； 利用公式dtgtl= (hram-hve;hic;le;)/tan ( Θ tgt) -(Iciam计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离dtgtl,其中，Θ tgt= Θ cam+arctan(v/Fv), Θ eam为图像采集器相对于水平面的俯仰角，所述图像采集器获取主车前方车辆的视频信息，hvehicle表示所述同一车辆的车灯相对于地面的高度，d·表示所述图像采集器到所述原点的垂直距离，V表示在图像坐标系中，所述同一车辆车灯连线中心在垂直方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fv表示所述图像采集器的垂直焦距，hcam为所述图像采集器相对于地面的高度； 利用公式Xtgtl= (dtgtXu)/Fu-Xcam计算所述同一车辆相对于所述原点的水平距离xtgtl，其中，u表示在所述图像坐标系中，所述同一车辆的车灯连线中心在水平方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fu表示所述图像采集器的水平焦距，Xcaffl表示所述图像采集器到所述原点的水平距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在干，所述根据所述中心得到所述前方车辆相对于所述主车的距离，包括 所述中心在世界坐标系中的坐标为 Y=[dtgt, Xtgt] = λ ^Y1+A2^Y2, 其中，Y1=Wtgtl, xtgtl]T, Y2=[dtgt2, xtgt2]T，X1 和 λ2 表示归ー化的权重因子，
6.一种计算车辆间相对距离的装置，其特征在于，包括图像采集器和控制器； 图像采集器，用于获取主车前方车辆的视频信息，并将所述视频信息传输给所述控制器； 所述控制器包括车灯分类单元、跟踪单元和距离确定单元，其中， 所述车灯分类单元，用于从所述图像采集器接收所述视频信息，根据所述视频信息得到车灯区域，并对所述车灯区域进行分类，并将所述分类后的车灯区域传输给所述跟踪单元; 所述跟踪単元，用于从所述车灯分类单元接收所述分类后的车灯区域，对所述分类后的车灯区域进行跟踪，并对属于同一车辆的车灯进行配对，跟踪同一车辆的车灯连线的中心，并将所述中心的中心信息传输给所述距离确定单元； 所述距离确定单元，用于从所述跟踪単元接收所述中心信息，根据所述中心得到所述前方车辆相对于所述主车的距离。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述车灯分类单元包括视频处理模块、參数确定模块、车灯区域确定模块和车灯区域分类模块 所述视频处理模块，用于对所述视频信息进行单帧处理，得到单帧图像，并将所述单帧图像传输给所述參数确定单元； 所述參数确定模块，用于从所述视频处理模块接收所述单帧图像，从所述单帧图像中提取光源区域并得到相应的区域參数，并将所述区域參数传输给车灯分类单元； 所述车灯区域确定模块，用于根据所述区域參数去除伪车灯区域，得到车灯区域，并将所述车灯区域传输给所述车灯区域分类模块； 所述车灯区域分类模块，用于从所述车灯区域确定模块接收所述车灯区域，并将所述车灯区域的区域參数输入分类器，所述分类器对所述车灯区域进行分类，如果判定所述车灯区域为前灯，则将所述车灯区域归入前灯集合，如果判定所述车灯区域为后灯，则将所述车灯区域归入后灯集合。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述距离确定单元包括第一原点确定模块和第一距离计算模块； 所述第一原点确定模块，用于选定所述主车最前端在地面上的点为世界坐标系的原点； 所述第一距离计算模块，用于根据所述中心在所述图像坐标系中的坐标、从预先生成的坐标查找表中查找所述中心在摄像头坐标系中的坐标，根据所述中心在所述摄像头坐标系中的坐标计算得到所述前方车辆相对于所述原点的垂直距离dtgt2和水平距离Xtgt2 ; 其中，所述单帧图像中的点为图像坐标系中的坐标点。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述距离确定单元包括第二原点确定模块、垂直距离计算模块和水平距离计算模块； 所述第二原点确定模块，用于选定所述主车最前端在地面上的点为世界坐标系的原点； 所述垂直距离计算模块，用于利用公式dt^Q^-h—Vtar^ Θ tgt)-Clcam计算所述同ー车辆相对于所述原点的垂直距离dtgtl,其中，Θ tgt= Θ cam+arctan(v/Fv), Θ cam为图像采集器相对于水平面的俯仰角，所述图像采集器获取主车前方车辆的视频信息，hTChiル表示所述同一车辆的车灯相对于地面的高度，(1。 表示所述图像采集器到所述原点的垂直距离，V表示在图像坐标系中，所述同一车辆车灯连线中心在垂直方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fv表示所述图像采集器的垂直焦距，hcaffl为所述图像采集器相对于地面的高度； 所述水平距离计算模块，用于利用公式Xtgtl= (dtgtXu)/Fu-X_计算所述同一车辆相对于所述原点的水平距离xtgtl，其中，u表示在所述图像坐标系中，所述同一车辆的车灯连线中心在水平方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fu表示所述图像采集器的水平焦距，Xcaffl表示所述图像采集器到所述原点的水平距离。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述距离确定单元还包括中心确定模块和距离计算模块； 所述中心确定模块，用于确定所述中心在所述世界坐标系中的坐标，所述中心在所述世界坐标系中的坐标为 Y= [dtgt, xtgt]T= λ ^Y1+A2^Y2, 其中，Y1=Ldtgtl, Xtgtl]T, Y2= [dtgt2, xtgt2]T, X1 和 λ2 表示归ー化的权重因子，
全文摘要
本发明实施例公开了一种计算车辆间相对距离的方法及装置，包括获取主车前方车辆的视频信息；根据所述视频信息得到车灯区域，并对所述车灯区域进行分类；对所述分类后的车灯区域进行跟踪，并对属于同一车辆的车灯进行配对，跟踪同一车辆的车灯连线的中心；根据所述中心得到所述前方车辆相对于所述主车的距离。本发明的实施例能够通过视频采集以及对视频的处理，识别到车辆的车灯区域，并将车灯区域分类，对分类后的车灯区域进行针对性的计算，使得计算结果更加精确，得到精确的主车前方车辆相对于主车的距离。
文档编号G01B11/03GK102865824SQ20121034829
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者蔡绍晓, 李晨, 陈筱婧, 李波 申请人:北京经纬恒润科技有限公司