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原文传递一种双摄像头和毫米波融合汽车感知系统

专利名称：	一种双摄像头和毫米波融合汽车感知系统
摘要：	本发明提供一种双摄像头和毫米波融合汽车感知系统，硬件部分包括：上壳体、摄像模组、调整旋钮、下壳体、主板、惯性测量单元芯片、两个镜头支架、毫米波雷达模块、警示灯和喇叭，其特征在于：所述摄像模组通过两个镜头支架铰接安装于下壳体腔体内；所述摄像模组的一端还安装有调整旋钮，且调整旋钮穿过一弧形孔安装在下壳体的外侧；所述下壳体的内部还固定安装有主板；所述下壳体的底部还安装有警示灯和喇叭，且警示灯和喇叭分别与主板连接；所述摄像模组由左像机和右像机固定安装于图像采集板之上组成，且左像机与右像机的两轴线平行；所述毫米波雷达安装位置在车辆中轴线上；本发明可以为新旧机动车提供一套碰撞预警系统，安装简便。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	郭宇铮
发明人：	郭宇铮;郑晓君;张灿
专利状态：	有效
申请日期：	2017-11-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201711061177.2
公开号：	CN109747530A
分类号：	B60Q9/00(2006.01);B;B60;B60Q;B60Q9
申请人地址：	100088 北京市海淀区教育部留学服务中心学院路15号学生
主权项：	1.本发明提供一种双摄像头和毫米波融合汽车感知系统，包括：上壳体(1)、摄像模组(2)、调整旋钮(3)、下壳体(4)、主板(5)、两个镜头支架(6)、警示灯(7)、喇叭(8)和毫米波雷达(9)，其特征在于：所述摄像模组(2)通过两个镜头支架(6)铰接安装于下壳体(4)腔体内；所述摄像模组(2)的一端还安装有调整旋钮(3)，且调整旋钮(3)穿过一弧形孔安装在下壳体(4)的外侧；所述下壳体(4)的内部还固定安装有主板(5)；所述下壳体(4)的底部还安装有警示灯(7)和喇叭(8)，且警示灯(7)和喇叭(8)分别与主板(5)连接；所述摄像模组(2)由左像机(22)和右像机(23)固定安装于图像采集板(21)之上组成，且左像机(22)与右像机(23)的两轴线平行；毫米波雷达(9)为独立外设模块。 2.如权利要1所述的一种双摄像头和毫米波融合汽车感知系统，其特征在于所述摄像模组(2)与主板(5)通过线缆连接，接口为HDMI；所述毫米波雷达(9)与主板(5)通过线缆连接，接口为RJ-45以太网接口；所述基于双摄像头视觉的结构化道路标识类检测主要依靠传感器摄像模组(2)实现，各步骤技术细节如下：第一步，本发明获取空间特征点步骤细节如下：第1步，获取左像机(22)和右像机(23)的图片，利用相机标定参数确定空间坐标点对应关系；第2步，图像灰度化处理，进行直方图均衡；第3步，提取图像Harris角点作为特征点；第二步，实现特征点匹配，筛出特征向量距离大于设定阈值的不可靠点；第三步，对可靠匹配点对进行视差计算；第四步，于左像机(22)和右像机(23)的图片提取地面、道路待检测标志目标；第五步，根据视差计算结果获取目标标志像素的实际三维坐标，计算公式如下：其中(x，y，z)表示待求取的空间特征点在摄像机坐标系下坐标； Dis＝Xleft-Xright，表示特征点基线投影距离，即反映视差的投影距离量； B为：左像机(22)和右像机(23)的轴线距离； Xleft与Xright为：左像机(22)和右像机(23)获取的匹配特征点横坐标： Y为：左像机(22)和右像机(23)的纵坐标； f为：左像机(22)和右像机(23)的焦距。 3.如权利要1所述的一种双摄像头和毫米波融合汽车感知系统，其特征在于车前侧障碍物检测模块主要依靠毫米波雷达模块(9)进行，各步骤技术细节如下：第一步，获取并解析毫米波雷达模块(9)信息，与双摄像头(22)与(23)数据进行时间戳同步；第二步，预处理雷达信息，排除部分虚假目标，初筛有效目标。具体方法为：设距离阈值为D，与车辆中心轴夹角阈值为θ，雷达检测目标信息为(d，α)，则当d＞D或\|α\|＞\|θ\|时将该目标筛除；第三步，将初步筛得的有效目标坐标投影至双摄像头取得的匹配帧图像坐标系，计算依据为：其中(x，y，z)表示有效目标在摄像机坐标系下坐标； (X，Y，Z)表示有效目标在毫米波雷达坐标系下坐标；为毫米波雷达与双目摄像机坐标变换矩阵； dx，dy分别为双摄像头成像CCD在x，y轴方向分辨率； (u，v)为有效目标对应图像坐标系下像素坐标，其中(u0，v0)为图像坐标系零点坐标； f为左像机(22)和右像机(23)的焦距；第四步，处理投影区域，使用Adaboost策略判别该区域是否为车辆等有效目标；第五步，使用雷达数据差分跟踪计算有效目标相对速度、加速度，进行卡尔曼滤波估计；第六步，参考有关相对安全距离、相对安全速度相关规定，评估各个有效目标风险性；第七步，按照有效目标危险性判断情况触发指示灯(7)与喇叭(8)声音预警提示；第八步，为可选功能，结合用户设置，输入模块(1)标识检测结果与自身速度，进行车道偏航预警，使用迟滞状态转换模型防止阈值处频繁触发。 4.如权利要1所述的一种双摄像头和毫米波融合汽车感知系统，其特征在所述本发明双摄像头及主板核心模块在车上安装位置，位于前挡风玻璃顶端、玻璃内侧，居中；两个毫米波雷达模块安装在车辆前端，位于车辆中轴线上；第一步，根据车型不同，选择核心模块安装位置居中，置顶；第二步，根据车型不同，前挡风玻璃的倾斜度不同，扭动调整旋钮(3)到直视前方的水平平行的角度；第三步，根据车型不同，选择毫米波雷达安装位置；第四步，启动设备，进行自动标定毫米波雷达与双摄像头坐标系自动标定。 5.如权利要1所述的一种双摄像头和毫米波融合汽车感知系统，其特征在所述本发明在汽车行驶在道路上时，启动预警功能；第一步，本发明实时获取到前方行人、汽车或其他障碍物的相对位置与速度及与路面路侧标志的相对位置与速度；第二步，根据车速不同，本发明做出报警的决策也不同，根据国际上通用的TTC(碰撞时间)，一旦超过安全TTC，本发明驱动警示灯(7)和喇叭(8)给驾驶员报警。
所属类别：	发明专利