基于多傳感器融合的車位場景識別方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于多傳感器的車位場景識別方法，該方法針對現有技術存在的不足，利用激光雷達來檢測車位邊緣點，利用攝像頭拍攝的車位場景照片提取出車位邊緣的輪廓，將激光雷達探測出的庫長與照片中提取的車位邊緣的輪廓進行融合，判斷車位是否滿足要求；本發(fā)明能夠進一步識別出更復雜場景的停車位，提高停車位資源的利用率。
【專利說明】
基于多傳感器融合的車位場景識別方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于汽車電子領域，具體涉及一種基于多傳感器的車位場景識別方法。
【背景技術】
[0002] 隨著城市汽車保有量的持續(xù)增多，停車位資源越來越緊張。市場目前主流采用單 一的超聲波雷達傳感器探測庫位，實際生活中，人們停車的時候比較隨意，經常會將車停 歪，這給車位的準確識別帶來了難度，容易將其實滿足停車條件的庫位誤判為不滿足停車 要求，造成了停車位資源的浪費。

【發(fā)明內容】

[0003] 為了克服現有技術存在的不足，本發(fā)明提出一種基于多傳感器融合的車位場景識 別方法，通過攝像頭和激光雷達多傳感器的融合，識別出更多復雜的垂直泊車位場景。
[0004] 為了實現上述目的，本發(fā)明具體技術方案如下：一種基于多傳感器融合的車位場 景識別方法，包括如下步驟：
[0005] 1)汽車進入尋找垂直車位模式，啟動右側激光雷達探測車位邊緣，啟動攝像頭拍 攝下整個車位圖像，其中，激光雷達的探測方向垂直于車的側身，攝像頭安裝在車的頂部；
[0006] 2)探測車位邊緣點；
[0007] 3)計算車位的長度!^^，通過控制器讀里程表并計算車位長度，即車位兩個邊緣 臨界點a和b之間汽車走過的距離；
[0008] 4)判斷車位是否滿足停車要求，當Lpark 2 Drar+ Δ D時，認為車位滿足停車要求，而 且汽車進入車位后車門能打開，轉步驟6)，否則轉步驟5)，其中，Dcar指的是汽車車寬，△ D指 垂直停車位的最小預留寬度，即停車后能打開兩側車門預留的長度；
[0009] 5)判斷汽車進入車位后車門是否能打開，當Lpark < 0。"時，車位不滿足停車要求， 轉步驟1)，否則，通過控制器分析攝像頭拍攝的圖像，提取車位的臨界信息，判斷汽車進入 車位后車門是否能打開，如果能打開，認為車位滿足停車要求，轉步驟6)，否則認為車位不 滿足停車要求，轉步驟1);
[0010] 6)車位識別結束。
[0011] 進一步地，上述步驟2)中，所述探測車位邊緣點的方法包含如下步驟：
[0012] 2.1)汽車在前進的過程中，每隔At時間，激光雷達掃描一次距離，得到每一次的 距離信息L 1;
[0013] 2 · 2)求出相鄰兩次的距離差，即Δ L = U-U-i;
[0014] 2.3)如果Δ L大于距離閾值k時，則探測到車位第一個邊緣點a，如果Δ L小于距離 閾值k的相反數時，則探測到車位第二個邊緣點b。
[0015] 進一步地，上述步驟5)中，判斷汽車進入車位后車門是否能打開的方法包括如下 步驟：
[0016] 5.1)提取圖像中車位臨界兩輛參照車的輪廓形狀，連接成一個四邊形；
[0017] 5.2)以激光雷達采集到的車位長度!^*為寬，生成一個矩形，其中，矩形一條寬的 兩個邊點與四邊形上對應的兩個車位檢測臨界點融合；
[0018] 5.3)針對矩形和四邊形，分別計算出矩形左側長邊3/4處距離左側汽車的距離 墻、矩形左側長邊1/4處距離左側汽車的距離L_pare_ieft_2、矩形右側長邊3/4處距 尚右側汽車的距1? Lcompare_right_l、左側長邊1 /4處距尚左側汽車的距尚Lcompare_right_2 ;并設汽 車進入停車位后距矩形左側距離為X，距矩形右側距離為Lpark-x;
[0019] 5.4)判斷汽車進入車位后車門是否能打開 足時，認為車門能打開，滿足停車要求，轉步驟6)，否則轉步驟1)。
[0020] 與現有技術相比，本發(fā)明通過激光雷達和攝像頭多傳感器的數據融合，能夠識別 出更復雜場景的停車位，提高了停車位資源的利用率。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是基于多傳感器的車位場景識別方法流程圖。
[0022] 圖2是具體場景激光雷達數據與攝像頭數據融合示意圖（1)。
[0023] 圖3是具體場景激光雷達數據與攝像頭數據融合示意圖（2)。
[0024] 圖4是具體場景激光雷達數據與攝像頭數據融合示意圖（3)。
[0025] 圖5是具體場景激光雷達數據與攝像頭數據融合示意圖（3)。
[0026] 圖6是具體場景激光雷達數據與攝像頭數據融合示意圖（5)。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖和實施實例對本發(fā)明作進一步描述，本實施例中，控制器采用英飛 凌32位TC系列單片機，激光雷達采用LMS系列，攝像頭采用TMS320系列。
[0028] 圖1所示為基于多傳感器的車位場景識別方法流程圖，該方法包括以下步驟：
[0029] 1)汽車進入尋找垂直車位模式，啟動右側激光雷達探測車位邊緣，啟動攝像頭拍 攝下整個車位圖像，其中，激光雷達的探測方向垂直于車的側身，攝像頭安裝在車的頂部； [0030] 2)探測車位邊緣點，其中，探測車位邊緣點的方法包含如下步驟：
[0031] 2.1)汽車在前進的過程中，每隔At時間，激光雷達掃描一次距離，得到每一次的 距離信息U，本實施例中Δ t取值為10ms;
[0032] 2.2)求出相鄰兩次的距離差，即六1^ = 1^-1^一1;
[0033] 2.3)如果Δ L大于距離閾值k時，則探測到車位第一個邊緣點a，如果Δ L小于距離 閾值k的相反數時，則探測到車位第二個邊緣點b，本實施例中距離閾值k取值為0.5米。 [0034] 3)計算車位的長度!^^，通過控制器讀里程表并計算車位長度，即車位兩個邊緣 臨界點a和b之間汽車走過的距離；
[0035] 4)判斷車位是否滿足停車要求，當Lpark 2 Drar+ Δ D時，認為車位滿足停車要求，而 且汽車進入車位后車門能打開，轉步驟6)，否則轉步驟5)，其中，Drar指的是汽車車寬，△ D指 垂直停車位的最小預留寬度，即停車后能打開兩側車門預留的長度；
[0036] 5)判斷汽車進入車位后車門是否能打開，當Lpark < 0。"時，車位不滿足停車要求， 轉步驟1)，否則，通過控制器分析攝像頭拍攝的圖像，提取車位的臨界信息，判斷汽車進入 車位后車門是否能打開，如果能打開，認為車位滿足停車要求，轉步驟6)，否則認為車位不 滿足停車要求，轉步驟1);其中，判斷汽車進入車位后車門是否能打開的方法包括如下步 驟：
[0037] 5.1)提取圖像中車位臨界兩輛參照車的輪廓形狀，連接成一個四邊形；
[0038] 5.2)以激光雷達采集到的車位長度Lpark為寬，生成一個矩形，其中，矩形一條寬的 兩個邊點與四邊形上對應的兩個車位檢測臨界點融合；四邊形和矩形示意圖如圖2、圖3、圖 4、圖5、圖6所示；
[0039] 5.3)針對矩形和四邊形，分別計算出矩形左側長邊3/4處距離左側汽車的距離 Lcompare_left_l、 矩形左側長^邊1/4處距尚左側車的距尚Lcompare_left_2、矩形右側長^邊3/4處距 尚右側汽車的距1? Lcompare_right_l、左側長邊1 /4處距尚左側汽車的距尚Lcompare_right_2 ;并設汽 車進入停車位后距矩形左側距離為X，距矩形右側距離為Lpark-x;
[0040] 5.4)判斷汽車進入車位后車門是否能打開： 足時，認為車門能打開，滿足停車要求，轉步驟6)，否則轉步驟1);
[0041] 6)車位識別結束。
【主權項】
1. 一種基于多傳感器的車位場景識別方法，其特征在于包括如下步驟： 1) 汽車進入尋找垂直車位模式，啟動右側激光雷達探測車位邊緣，啟動攝像頭拍攝下 整個車位圖像，其中，激光雷達的探測方向垂直于車的側身，攝像頭安裝在車的頂部； 2) 探測車位邊緣點； 3) 計算車位的長度!^^，通過控制器讀里程表并計算車位長度，即車位兩個邊緣臨界點 a和b之間汽車走過的距離； 4) 判斷車位是否滿足停車要求，當Lpark 2 Drar+ △ D時，認為車位滿足停車要求，而且汽車 進入車位后車門能打開，轉步驟6)，否則轉步驟5)，其中，Dc^指的是汽車車寬，△ D指垂直停 車位的最小預留寬度，即停車后能打開兩側車門預留的長度； 5) 判斷汽車進入車位后車門是否能打開，當Lpark < 0_時，車位不滿足停車要求，轉步驟 1)，否則，通過控制器分析攝像頭拍攝的圖像，提取車位的臨界信息，判斷汽車進入車位后 車門是否能打開，如果能打開，認為車位滿足停車要求，轉步驟6)，否則認為車位不滿足停 車要求，轉步驟1); 6) 車位識別結束。2. 如權利要求1所述的基于多傳感器的車位場景識別方法，其特征在于所述步驟2)中， 探測車位邊緣點的方法包含如下步驟： 2.1) 汽車在前進的過程中，每隔△ t時間，激光雷達掃描一次距離，得到每一次的距離 十目息U; 2.2) 求出相鄰兩次的距離差，即 2.3) 如果AL大于距離閾值k時，則探測到車位第一個邊緣點a，如果AL小于距離閾值k 的相反數時，則探測到車位第二個邊緣點b。3. 如權利要求1所述的基于多傳感器的車位場景識別方法，其特征在于所述步驟5)中， 判斷汽車進入車位后車門是否能打開的方法包括如下步驟： 5.1) 提取圖像中車位臨界兩輛參照車的輪廓形狀，連接成一個四邊形； 5.2) 以激光雷達采集到的車位長度Lpark為寬，生成一個矩形，其中，矩形一條寬的兩個 邊點與四邊形上對應的兩個車位檢測臨界點融合;5.3)針對矩形和四邊形，分別計算出矩 形左側長邊3/4處距離左側汽車的距離矩形左側長邊1/4處距離左側汽車的距 矩形右側長邊3/4處距離右側汽車的距離L_pare_right_i、左側長邊1/4處距離 左側汽車的距離U?pare_right_2;并設汽車進入停車位后距矩形左側距離為X，距矩形右側距 1? ^jLpark-X ； 5.4) 判斷汽車進入車位后車門是否能打開，I司時滿足時， 認為車門能打開，滿足停車要求，轉步驟6)，否則轉步驟1)。
【文檔編號】G08G1/14GK105869432SQ201610187469
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】江浩斌, 沈崢楠, 馬世典, 李臣旭
【申請人】江蘇大學