在車輛中使用單視場成像器的距離確定的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明的示例性實施例涉及一種距離確定系統，并且更加具體地，涉及在車輛中使用單視場成像器的距離確定系統。
【背景技術】
[0002]提供車輛與對象之間的距離估計的距離確定系統可用于許多情況。作為一個示例，在較小車庫或停車空間中停車對一些人來說可能具有挑戰性。在有限的車庫空間不當地停車可導致車身損壞(例如，由車庫門、另一車輛或另一障礙物所導致的損壞)。停車輔助系統用于在停車期間指示位于車輛前面或后面的障礙物。作為一個示例，車輛可包括一個或多個超聲波傳感器，其可用于提供車輛與對象或表面之間距離估計。雖然這類基于超聲波傳感器的系統相對于大的對象或表面可是有用的，但針對諸如靠近車輛的把手或支管的較小對象的檢測則可能有困難。
[0003]作為另一示例，停車輔助系統的一些類型包括成像裝置，諸如安裝至車輛的前部或后部的攝像機。攝像機獲取代表在車前或車后的可視區域的圖像數據。接著，停車輔助系統可向駕駛者提供反饋以指示如何操縱車輛進入車庫或停車空間。
[0004]基于立體攝像機的系統可用于同時從多個攝像機捕捉多個圖像并基于相對于在攝像機的圖像場中的目標對象的攝像機的已知角度和位移進行距離估計。立體攝像機通常需要相對于彼此的精確的定時。如果攝像機之一有障礙或損壞，則基于立體攝像機的系統可無法正確運行。在基于立體攝像機的系統中包含多個攝像機和相關聯的界面也增加了整個車輛的成本。
[0005]因此，需要提供在保持相關聯的硬件的低成本的同時展示相對于各種尺寸的對象的精確的距離估計的改進的距離確定系統。
【發明內容】
[0006]在本發明的一個示例性實施例中，一種用于車輛的距離確定系統，其包括:單視場成像器，單視場成像器配置為從車輛獲取代表視場的圖像數據；以及距離確定模塊，該距離確定模塊與單視場成像器通信并配置為接收車輛位置數據。距離確定模塊包括車輛位置確定子模塊，該車輛位置確定子模塊配置為:基于第一時間的車輛位置數據確定車輛的第一位置并基于第二時間的車輛位置數據確定車輛的第二位置。車輛的第一位置不同于車輛的第二位置。特征識別子模塊，該特征識別子模塊配置為:使用單視場成像器在車輛的第一位置處捕捉第一圖像；使用單視場成像器在車輛的第二位置處捕捉第二圖像；識別第一圖像中的至少一個特征；以及識別第二圖像中的所述至少一個特征。距離估計子模塊，該距離估計子模塊配置為:確定車輛的第一位置與第二位置之間的差異；識別第一圖像與第二圖像之間的至少一個特征的位置的差異；以及基于車輛的第一位置與第二位置之間的差異和所識別的第一圖像與第二圖像之間的所述至少一個特征的位置的差異確定車輛與所述至少一個特征之間的估計距離。
[0007]根據另一實施例，提供了一種在車輛中使用單視場成像器進行距離確定的方法。基于第一時間的車輛位置數據確定車輛的第一位置。基于第二時間的車輛位置數據確定車輛的第二位置。車輛的第一位置不同于車輛的第二位置。使用單視場成像器捕捉在車輛的第一位置處的第一圖像。使用單視場成像器捕捉在車輛的第二位置處的第二圖像。識別第一圖像中的至少一個特征。識別第二圖像中的所述至少一個特征。確定車輛的第一位置與第二位置之間的差異。識別第一圖像與第二圖像之間的所述至少一個特征的位置的差異。基于車輛的第一位置與第二位置之間的差異和所識別的第一圖像與第二圖像之間的所述至少一個特征的位置的差異確定車輛與所述至少一個特征之間的估計距離。
[0008]本發明包括以下方案:
1、一種用于車輛的距離確定系統，所述距離確定系統包括:
配置為從車輛獲取代表視場的圖像數據的單視場成像器；以及距離確定模塊，其與單視場成像器通信并配置為接收車輛位置數據，所述距離確定模塊包括:
車輛位置確定子模塊，其配置為:基于第一時間的車輛位置數據確定車輛的第一位置并基于第二時間的車輛位置數據確定車輛的第二位置，車輛的第一位置不同于車輛的第二位置；
特征識別子模塊，其配置為:使用單視場成像器在車輛的第一位置處捕捉第一圖像；使用單視場成像器在車輛的第二位置處捕捉第二圖像；識別第一圖像中的至少一個特征；以及識別第二圖像中的所述至少一個特征；以及
距離估計子模塊，其配置為:確定車輛的第一位置與第二位置之間的差異；識別第一圖像與第二圖像之間的所述至少一個特征的位置的差異；以及基于車輛的第一位置與第二位置之間的差異和所識別的第一圖像與第二圖像之間的所述至少一個特征的位置的差異確定車輛與所述至少一個特征之間的估計距離。
[0009]2、根據方案I所述的距離確定系統，其中，所述特征識別子模塊進一步配置為:使用單視場成像器獲取至少三個圖像，以及距離確定模塊進一步包括濾波子模塊，濾波子模塊配置為:基于至少三個圖像對所述至少一個特征執行位置濾波。
[0010]3、根據方案2所述的距離確定系統，其中，由濾波子模塊所執行的濾波是基于時間和基于合理性的濾波的組合。
[0011]4、根據方案2所述的距離確定系統，其中，在車輛的相同位置處獲取至少三個圖像中的至少兩個圖像。
[0012]5、根據方案2所述的距離確定系統，其中，濾波進一步包括:對在車輛的第一位置處的至少一對圖像求平均值并對在車輛的第二位置處的至少一對圖像求平均值。
[0013]6、根據方案I所述的距離確定系統，其中，車輛位置數據包括:基于車輛的至少一個車輪傳感器的至少一個車輪位置。
[0014]7、根據方案I所述的距離確定系統，其中，車輛位置數據包括車輛的轉向角。
[0015]8、根據方案I所述的距離確定系統，其中，車輛位置數據包括車輛的偏航角和加速度。
[0016]9、根據方案I所述的距離確定系統，其中，將車輛的第一位置和車輛的第二位置限定在6個軸線中，并在至少兩個軸線中識別所述至少一個特征。
[0017]10、根據方案I所述的距離確定系統，其中，距離確定模塊進一步配置為:為在第一圖像和第二圖像中識別的兩個或多個特征提供單獨的距離估計。
[0018]11、一種在車輛中使用單視場成像器進行距離確定的方法，該方法包括:
基于第一時間的車輛位置數據確定車輛的第一位置；
基于第二時間的車輛位置數據確定車輛的第二位置，車輛的第一位置不同于車輛的第二位置；
使用單視場成像器捕捉車輛的第一位置處的第一圖像；
使用單視場成像器捕捉車輛的第二位置處的第二圖像；
識別第一圖像中的至少一個特征；
識別第二圖像中的所述至少一個特征；
確定車輛的第一位置與第二位置之間的差異；
識別第一圖像與第二圖像之間的所述至少一個特征的位置的差異；以及基于車輛的第一位置與第二位置之間的差異和所識別的第一圖像與第二圖像之間的所述至少一個特征的位置的差異確定車輛與所述至少一個特征之間的估計距離。
[0019]12、根據方案11所述的方法，其進一步包括:
使用單視場成像器獲取至少三個圖像；以及
基于至少三個圖像對所述至少一個特征執行位置濾波。
[0020]13、根據方案12所述的方法，其中，濾波是基于時間和基于合理性的濾波的組合。
[0021]14、根據方案12所述的方法，其中，在車輛的相同位置處獲取至少三個圖像中的至少兩個圖像。
[0022]15、根據方案12所述的方法，其中，濾波進一步包括:對在車輛的第一位置處的至少一對圖像求平均值并對在車輛的第二位置處的至少一對圖像求平均值。
[0023]16、根據方案11所述的方法，其中，車輛位置數據包括:基于車輛的至少一個車輪傳感器的至少一個車輪位置。
[0024]17、根據方案11所述的方法，其中，車輛位置數據包括車輛的轉向角。
[0025]18、根據方案11所述的方法，其中，車輛位置數據包括車輛的偏航角和加速度。
[0026]19、根據方案11所述的方法，其中，將車輛的第一位置和車輛的第二位置限定在6個軸線中，并在至少兩個軸線中識別所述至少一個特征。
[0027]20、根據方案11所述的方法，其進一步包括:
為在第一圖像和第二圖像中所識別的兩個或多個特征提供單獨的距離估計。
[0028]本發明的以上特征和優點以及其他特征和優點通過以下結合附圖時對本發明的詳細說明變得顯而易見。
【附圖說明】
[0029]其他特征、優點和細節僅通過示例的方式在以下實施例的詳細說明中出現，詳細說明參考附圖，在圖中:
圖1是示例性的車輛中的距離確定系統的圖示；
圖2和圖3是共同包括至少一個特征的第一圖像和第二圖像的示例；
圖4是基于位置變化的特征的相對的距離差異的圖示； 圖5是單視場成像器位置相對于圖像平面和水平表面的圖示；
圖6是距離確定模塊的數據流圖；以及
圖7是說明了車輛中使用單視場成像器進行距離確定的方法的過程流程圖。
【具體實施方式】