基于多传感器融合的车位场景识别方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于多传感器的车位场景识别方法，该方法针对现有技术存在的不足，利用激光雷达来检测车位边缘点，利用摄像头拍摄的车位场景照片提取出车位边缘的轮廓，将激光雷达探测出的库长与照片中提取的车位边缘的轮廓进行融合，判断车位是否满足要求；本发明能够进一步识别出更复杂场景的停车位，提高停车位资源的利用率。
【专利说明】
基于多传感器融合的车位场景识别方法
技术领域
[0001] 本发明属于汽车电子领域，具体涉及一种基于多传感器的车位场景识别方法。
【背景技术】
[0002] 随着城市汽车保有量的持续增多，停车位资源越来越紧张。市场目前主流采用单 一的超声波雷达传感器探测库位，实际生活中，人们停车的时候比较随意，经常会将车停 歪，这给车位的准确识别带来了难度，容易将其实满足停车条件的库位误判为不满足停车 要求，造成了停车位资源的浪费。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术存在的不足，本发明提出一种基于多传感器融合的车位场景识 别方法，通过摄像头和激光雷达多传感器的融合，识别出更多复杂的垂直泊车位场景。
[0004] 为了实现上述目的，本发明具体技术方案如下：一种基于多传感器融合的车位场 景识别方法，包括如下步骤：
[0005] 1)汽车进入寻找垂直车位模式，启动右侧激光雷达探测车位边缘，启动摄像头拍 摄下整个车位图像，其中，激光雷达的探测方向垂直于车的侧身，摄像头安装在车的顶部；
[0006] 2)探测车位边缘点；
[0007] 3)计算车位的长度!^^，通过控制器读里程表并计算车位长度，即车位两个边缘 临界点a和b之间汽车走过的距离；
[0008] 4)判断车位是否满足停车要求，当Lpark 2 Drar+ Δ D时，认为车位满足停车要求，而 且汽车进入车位后车门能打开，转步骤6)，否则转步骤5)，其中，Dcar指的是汽车车宽，△ D指 垂直停车位的最小预留宽度，即停车后能打开两侧车门预留的长度；
[0009] 5)判断汽车进入车位后车门是否能打开，当Lpark < 0。"时，车位不满足停车要求， 转步骤1)，否则，通过控制器分析摄像头拍摄的图像，提取车位的临界信息，判断汽车进入 车位后车门是否能打开，如果能打开，认为车位满足停车要求，转步骤6)，否则认为车位不 满足停车要求，转步骤1);
[0010] 6)车位识别结束。
[0011] 进一步地，上述步骤2)中，所述探测车位边缘点的方法包含如下步骤：
[0012] 2.1)汽车在前进的过程中，每隔At时间，激光雷达扫描一次距离，得到每一次的 距离信息L 1;
[0013] 2 · 2)求出相邻两次的距离差，即Δ L = U-U-i;
[0014] 2.3)如果Δ L大于距离阈值k时，则探测到车位第一个边缘点a，如果Δ L小于距离 阈值k的相反数时，则探测到车位第二个边缘点b。
[0015] 进一步地，上述步骤5)中，判断汽车进入车位后车门是否能打开的方法包括如下 步骤：
[0016] 5.1)提取图像中车位临界两辆参照车的轮廓形状，连接成一个四边形；
[0017] 5.2)以激光雷达采集到的车位长度!^*为宽，生成一个矩形，其中，矩形一条宽的 两个边点与四边形上对应的两个车位检测临界点融合；
[0018] 5.3)针对矩形和四边形，分别计算出矩形左侧长边3/4处距离左侧汽车的距离 墙、矩形左侧长边1/4处距离左侧汽车的距离L_pare_ieft_2、矩形右侧长边3/4处距 尚右侧汽车的距1? Lcompare_right_l、左侧长边1 /4处距尚左侧汽车的距尚Lcompare_right_2 ;并设汽 车进入停车位后距矩形左侧距离为X，距矩形右侧距离为Lpark-x;
[0019] 5.4)判断汽车进入车位后车门是否能打开 足时，认为车门能打开，满足停车要求，转步骤6)，否则转步骤1)。
[0020] 与现有技术相比，本发明通过激光雷达和摄像头多传感器的数据融合，能够识别 出更复杂场景的停车位，提高了停车位资源的利用率。
【附图说明】
[0021 ]图1是基于多传感器的车位场景识别方法流程图。
[0022] 图2是具体场景激光雷达数据与摄像头数据融合示意图（1)。
[0023] 图3是具体场景激光雷达数据与摄像头数据融合示意图（2)。
[0024] 图4是具体场景激光雷达数据与摄像头数据融合示意图（3)。
[0025] 图5是具体场景激光雷达数据与摄像头数据融合示意图（3)。
[0026] 图6是具体场景激光雷达数据与摄像头数据融合示意图（5)。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和实施实例对本发明作进一步描述，本实施例中，控制器采用英飞 凌32位TC系列单片机，激光雷达采用LMS系列，摄像头采用TMS320系列。
[0028] 图1所示为基于多传感器的车位场景识别方法流程图，该方法包括以下步骤：
[0029] 1)汽车进入寻找垂直车位模式，启动右侧激光雷达探测车位边缘，启动摄像头拍 摄下整个车位图像，其中，激光雷达的探测方向垂直于车的侧身，摄像头安装在车的顶部； [0030] 2)探测车位边缘点，其中，探测车位边缘点的方法包含如下步骤：
[0031] 2.1)汽车在前进的过程中，每隔At时间，激光雷达扫描一次距离，得到每一次的 距离信息U，本实施例中Δ t取值为10ms;
[0032] 2.2)求出相邻两次的距离差，即六1^ = 1^-1^一1;
[0033] 2.3)如果Δ L大于距离阈值k时，则探测到车位第一个边缘点a，如果Δ L小于距离 阈值k的相反数时，则探测到车位第二个边缘点b，本实施例中距离阈值k取值为0.5米。 [0034] 3)计算车位的长度!^^，通过控制器读里程表并计算车位长度，即车位两个边缘 临界点a和b之间汽车走过的距离；
[0035] 4)判断车位是否满足停车要求，当Lpark 2 Drar+ Δ D时，认为车位满足停车要求，而 且汽车进入车位后车门能打开，转步骤6)，否则转步骤5)，其中，Drar指的是汽车车宽，△ D指 垂直停车位的最小预留宽度，即停车后能打开两侧车门预留的长度；
[0036] 5)判断汽车进入车位后车门是否能打开，当Lpark < 0。"时，车位不满足停车要求， 转步骤1)，否则，通过控制器分析摄像头拍摄的图像，提取车位的临界信息，判断汽车进入 车位后车门是否能打开，如果能打开，认为车位满足停车要求，转步骤6)，否则认为车位不 满足停车要求，转步骤1);其中，判断汽车进入车位后车门是否能打开的方法包括如下步 骤：
[0037] 5.1)提取图像中车位临界两辆参照车的轮廓形状，连接成一个四边形；
[0038] 5.2)以激光雷达采集到的车位长度Lpark为宽，生成一个矩形，其中，矩形一条宽的 两个边点与四边形上对应的两个车位检测临界点融合；四边形和矩形示意图如图2、图3、图 4、图5、图6所示；
[0039] 5.3)针对矩形和四边形，分别计算出矩形左侧长边3/4处距离左侧汽车的距离 Lcompare_left_l、 矩形左侧长^边1/4处距尚左侧车的距尚Lcompare_left_2、矩形右侧长^边3/4处距 尚右侧汽车的距1? Lcompare_right_l、左侧长边1 /4处距尚左侧汽车的距尚Lcompare_right_2 ;并设汽 车进入停车位后距矩形左侧距离为X，距矩形右侧距离为Lpark-x;
[0040] 5.4)判断汽车进入车位后车门是否能打开： 足时，认为车门能打开，满足停车要求，转步骤6)，否则转步骤1);
[0041] 6)车位识别结束。
【主权项】
1. 一种基于多传感器的车位场景识别方法，其特征在于包括如下步骤： 1) 汽车进入寻找垂直车位模式，启动右侧激光雷达探测车位边缘，启动摄像头拍摄下 整个车位图像，其中，激光雷达的探测方向垂直于车的侧身，摄像头安装在车的顶部； 2) 探测车位边缘点； 3) 计算车位的长度!^^，通过控制器读里程表并计算车位长度，即车位两个边缘临界点 a和b之间汽车走过的距离； 4) 判断车位是否满足停车要求，当Lpark 2 Drar+ △ D时，认为车位满足停车要求，而且汽车 进入车位后车门能打开，转步骤6)，否则转步骤5)，其中，Dc^指的是汽车车宽，△ D指垂直停 车位的最小预留宽度，即停车后能打开两侧车门预留的长度； 5) 判断汽车进入车位后车门是否能打开，当Lpark < 0_时，车位不满足停车要求，转步骤 1)，否则，通过控制器分析摄像头拍摄的图像，提取车位的临界信息，判断汽车进入车位后 车门是否能打开，如果能打开，认为车位满足停车要求，转步骤6)，否则认为车位不满足停 车要求，转步骤1); 6) 车位识别结束。2. 如权利要求1所述的基于多传感器的车位场景识别方法，其特征在于所述步骤2)中， 探测车位边缘点的方法包含如下步骤： 2.1) 汽车在前进的过程中，每隔△ t时间，激光雷达扫描一次距离，得到每一次的距离 十目息U; 2.2) 求出相邻两次的距离差，即 2.3) 如果AL大于距离阈值k时，则探测到车位第一个边缘点a，如果AL小于距离阈值k 的相反数时，则探测到车位第二个边缘点b。3. 如权利要求1所述的基于多传感器的车位场景识别方法，其特征在于所述步骤5)中， 判断汽车进入车位后车门是否能打开的方法包括如下步骤： 5.1) 提取图像中车位临界两辆参照车的轮廓形状，连接成一个四边形； 5.2) 以激光雷达采集到的车位长度Lpark为宽，生成一个矩形，其中，矩形一条宽的两个 边点与四边形上对应的两个车位检测临界点融合;5.3)针对矩形和四边形，分别计算出矩 形左侧长边3/4处距离左侧汽车的距离矩形左侧长边1/4处距离左侧汽车的距 矩形右侧长边3/4处距离右侧汽车的距离L_pare_right_i、左侧长边1/4处距离 左侧汽车的距离U?pare_right_2;并设汽车进入停车位后距矩形左侧距离为X，距矩形右侧距 1? ^jLpark-X ； 5.4) 判断汽车进入车位后车门是否能打开，I司时满足时， 认为车门能打开，满足停车要求，转步骤6)，否则转步骤1)。
【文档编号】G08G1/14GK105869432SQ201610187469
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】江浩斌, 沈峥楠, 马世典, 李臣旭
【申请人】江苏大学