飞行设备配置雷达实现大角度检测的方法及系统与流程

1.本发明涉及车辆驾驶技术领域，具体地，涉及一种飞行设备配置雷达实现大角度检测的方法及系统。


背景技术：

2.在城市路况中，人与车接触比较近的时候，存在较大范围的近场盲区，在车辆行驶过程中，由于进场盲区的存在，会对安全驾驶造成不利的因素，还可能对行人造成伤害，并且高度为30～50cm的宠物猫和宠物狗，在停车或行车的过程中可能会冲向车辆死角，也会对安全驾驶造成不利因素。现有技术中通过在车身上设置雷达来对部分盲区进行探测，但无论雷达设置在车身的什么位置上，都会存在一定盲区，对驾驶不利。例如车头盲区，由于雷达的安装高度不同和雷达发出的探测信号的发散角度，盲区范围会有不同，但都不能完美覆盖整个车头车尾。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种飞行设备配置雷达实现大角度检测的方法及系统。
4.根据本发明提供的一种飞行设备配置雷达实现大角度检测的方法，包括如下步骤：
5.步骤1：释放无人机；
6.步骤2：确定无人机检索范围，无人机上设置有摄像头，摄像头随无人机绕检索范围飞行，通过摄像头拍摄检索图像；
7.步骤3：根据检索图像，通过无人机上的图像识别模块，确定检索范围内是否存在障碍物；若不存在障碍物，则不发出警报；若存在障碍物，则确认障碍物信息；
8.步骤4：行车过程中不断重复上述步骤1～3，直至停止驾驶状态或驾驶员自身停止无人机检索。
9.优选的，所述步骤1中，通过驾驶员或车辆驾驶行为决定是否释放无人机；若驾驶时间为白天，则不开启灯具照明，若驾驶时间为夜晚，则开启灯具对行车方向进行照明；
10.所述步骤2中，无人机的检索范围通过驾驶员或控制器确定；
11.所述步骤3中，拍摄的检索图像是部分重叠的，所述障碍物信息包括障碍物类型、障碍物角度以及障碍物位置。
12.优选的，所述步骤2中，摄像头拍摄检索图像时，无人机被配置为：机载摄像头拍摄的检索图像包括车辆在内；
13.所述步骤2中，无人机的飞行轨迹和飞行速度依据车辆的行驶轨迹和行驶速度进行调整。
14.优选的，所述步骤2中，无人机对检测区域进行航拍，航拍装置包括如下模块中的任意一种：鱼眼摄像模块、广角摄像模块、非广角摄像模块；
15.航拍图像包括红外图像和可见光图像，将检测图像传递回车辆处理器。
16.优选的，所述步骤3中，确定障碍物信息的步骤具体包括如下步骤：
17.步骤3.1：建立坐标系，确定障碍物的坐标；
18.步骤3.2：根据障碍物的坐标，确定障碍物的角度；
19.步骤3.3：根据障碍物的坐标和角度，确定障碍物的类型。
20.优选的，所述步骤3.1具体为：
21.在拍摄的检索图像中建立坐标系，将车顶图像的中心点作为坐标系的原点，将平行于车辆的前进方向作为坐标系的y轴，且正方向指向车辆的前进方向，将垂直于车辆的前进方向作为坐标系的x轴，且正方向指向车辆的右侧；
22.对拍摄的检索图像进行图像识别，识别出拍摄的检索图像中包含的障碍物，确定所述障碍物的坐标(x，y)，并将所述障碍物的坐标(x，y)作为障碍物信息。
23.优选的，所述步骤3.2具体为：
24.根据障碍物的坐标(x，y)确定障碍物相对于车辆的方位角θ，方位角θ为障碍物与车辆的连线和车辆的前进方向之间的夹角，方位角θ采用下式进行计算：
[0025][0026]
优选的，所述步骤3.3具体为：
[0027]
通过检测算法获取障碍物的大致轮廓，基于障碍物的位置和轮廓，分类算法对目标进行识别，同时通过回归算法对障碍物进行特征点定位，得到目标紧致的轮廓信息，利用连续帧图像的内容，排除交叉关系和周边环境的干扰，得到障碍物的类型信息。
[0028]
优选的，若障碍物为路侧设施或其他对车辆行驶无影响的障碍物，则不发出警报，反之，则将障碍物尺寸、位置坐标信息以及障碍物类型反馈到车辆，显示在导航系统上，并通过报警系统进行危险预警。
[0029]
本发明还提供一种飞行设备配置雷达实现大角度检测的系统，包括如下模块：
[0030]
模块m1：释放无人机；
[0031]
模块m2：确定无人机检索范围，无人机上设置有摄像头，摄像头随无人机绕检索范围飞行，通过摄像头拍摄检索图像；
[0032]
模块m3：根据检索图像，通过无人机上的图像识别模块，确定检索范围内是否存在障碍物；若不存在障碍物，则不发出警报；若存在障碍物，则确认障碍物信息；
[0033]
模块m4：行车过程中不断重复执行模块m1～m3，直至停止驾驶状态或驾驶员自身停止无人机检索。
[0034]
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0035]
1、本发明不仅可以提高盲区的可视性，还可以将其他范围内的障碍物做危险提示；
[0036]
2、本发明能够提高驾驶的安全性，在车辆缓慢启动或泊车状态可对车辆周遭的生物或物体作出预警，弥补原雷达盲区的限制，在一些极端驾驶场景下，例如盘山公路转弯过程中，可提前对由于路况造成的特定盲区内的物体进行预告。
附图说明
[0037]
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0038]
图1为本发明的飞行设备配置雷达实现大角度检测的方法的步骤流程图。
具体实施方式
[0039]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0040]
实施例1：
[0041]
如图1，本实施例提供一种飞行设备配置雷达实现大角度检测的方法，包括如下步骤：
[0042]
步骤1：释放无人机，若驾驶时间为白天，则不开启灯具照明，若驾驶时间为夜晚，则开启灯具对行车方向进行照明；通过驾驶员或车辆驾驶行为决定是否释放无人机。
[0043]
步骤2：确定无人机检索范围，无人机上设置有摄像头，摄像头随无人机绕检索范围飞行，通过摄像头拍摄检索图像；无人机的检索范围通过驾驶员或控制器确定；摄像头拍摄检索图像时，无人机被配置为：机载摄像头拍摄的检索图像包括车辆在内；无人机的飞行轨迹和飞行速度依据车辆的行驶轨迹和行驶速度进行调整；无人机对检测区域进行航拍，航拍装置包括如下模块中的任意一种：鱼眼摄像模块、广角摄像模块、非广角摄像模块；航拍图像包括红外图像和可见光图像，将检测图像传递回车辆处理器。
[0044]
步骤3：根据检索图像，通过无人机上的图像识别模块，确定检索范围内是否存在障碍物；若不存在障碍物，则不发出警报；若存在障碍物，则确认障碍物信息；拍摄的检索图像是部分重叠的，障碍物信息包括障碍物类型、障碍物角度以及障碍物位置；确定障碍物信息的步骤具体包括如下步骤：
[0045]
步骤3.1：建立坐标系，确定障碍物的坐标；步骤3.1具体为：
[0046]
在拍摄的检索图像中建立坐标系，将车顶图像的中心点作为坐标系的原点，将平行于车辆的前进方向作为坐标系的y轴，且正方向指向车辆的前进方向，将垂直于车辆的前进方向作为坐标系的x轴，且正方向指向车辆的右侧；
[0047]
对拍摄的检索图像进行图像识别，识别出拍摄的检索图像中包含的障碍物，确定障碍物的坐标(x，y)，并将障碍物的坐标(x，y)作为障碍物信息；
[0048]
步骤3.2：根据障碍物的坐标，确定障碍物的角度；步骤3.2具体为：
[0049]
根据障碍物的坐标(x，y)确定障碍物相对于车辆的方位角θ，方位角θ为障碍物与车辆的连线和车辆的前进方向之间的夹角，方位角θ采用下式进行计算：
[0050][0051]
步骤3.3：根据障碍物的坐标和角度，确定障碍物的类型；步骤3.3具体为：
[0052]
通过检测算法获取障碍物的大致轮廓，基于障碍物的位置和轮廓，分类算法对目标进行识别，同时通过回归算法对障碍物进行特征点定位，得到目标紧致的轮廓信息，利用
连续帧图像的内容，排除交叉关系和周边环境的干扰，得到障碍物的类型信息；若障碍物为路侧设施或其他对车辆行驶无影响的障碍物，则不发出警报，反之，则将障碍物尺寸、位置坐标信息以及障碍物类型反馈到车辆，显示在导航系统上，并通过报警系统进行危险预警。
[0053]
步骤4：行车过程中不断重复上述步骤1～3，直至停止驾驶状态或驾驶员自身停止无人机检索。
[0054]
本实施例还提供一种飞行设备配置雷达实现大角度检测的系统，所述飞行设备配置雷达实现大角度检测的系统可以通过执行所述飞行设备配置雷达实现大角度检测的方法的流程步骤予以实现，即本领域技术人员可以将所述飞行设备配置雷达实现大角度检测的方法理解为所述飞行设备配置雷达实现大角度检测的系统的优选实施方式。
[0055]
实施例2：
[0056]
本实施例提供一种飞行设备配置雷达实现大角度检测的系统，包括如下模块：
[0057]
模块m1：释放无人机，若驾驶时间为白天，则不开启灯具照明，若驾驶时间为夜晚，则开启灯具对行车方向进行照明；
[0058]
模块m2：确定无人机检索范围，无人机上设置有摄像头，摄像头随无人机绕检索范围飞行，通过摄像头拍摄检索图像；
[0059]
模块m3：根据检索图像，通过无人机上的图像识别模块，确定检索范围内是否存在障碍物；若不存在障碍物，则不发出警报；若存在障碍物，则确认障碍物信息；
[0060]
模块m4：行车过程中不断重复执行模块m1～m3，直至停止驾驶状态或驾驶员自身停止无人机检索。
[0061]
实施例3：
[0062]
本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1、实施例2的更为具体的说明。
[0063]
本实施例提供一种利用飞行设备配置雷达实现大角度检测的方法及系统，目的为避免驾驶员因盲区造成的驾驶事故，本实施例提供的为安全驾驶行为的一种控制方法。
[0064]
应用场景举例：考虑城市路况，人车接触比较近的时候，存在较大范围的近场盲区，在道路上高度30～50cm的宠物猫和宠物狗，在停车或行车的过程中可能会冲向车辆死角。
[0065]
现有技术：无论雷达设置在什么位置上，都会存在一定盲区，对驾驶不利，用无人机对盲区范围进行扫描，根据本实施例提供的检测方法配合车辆自身雷达实现车辆周身的检测，不仅可以提高盲区的可视性，还可以将其他范围内的障碍物做危险提示。
[0066]
本实施例提供一种利用飞行设备配置雷达实现大角度检测的方法，包括如下步骤：
[0067]
步骤(1)：由驾驶员/车辆驾驶行为决定是否释放无人机，若驾驶时间为白天，则无需开启灯具照明，若驾驶时间为夜晚，则开启灯具对行车方向进行照明；
[0068]
步骤(2)：确定无人机检索范围，无人机的检索范围可由驾驶员或控制器确定，无人机上设置有摄像头，摄像头随无人机绕检索范围飞行，并拍摄检索图像；
[0069]
步骤(3)：通过图像识别技术，利用检索图像确定检索范围内是否存在障碍物，检索图像是部分重叠的；若不存在障碍物，则不发出警报；若存在障碍物，进一步确认障碍物类型，障碍物角度，及障碍物位置信息；
[0070]
步骤(4)：行车过程中不断重复上述步骤，直至停止驾驶状态或驾驶员停止无人机
检索。
[0071]
根据给定的驾驶场景，例如城市路段中直行、转弯、停止、山区路段中直行、转弯、停止、弯曲路段，交叉路口等。在给定驾驶场景的情况下，在步骤(1)和步骤(2)中，触发无人机释放的车辆驾驶行为，例如：在弯道处，为确定检索区域是否存在相向行驶的车辆或其他障碍物，车辆控制端接收来自车身传感器的信号，根据传感器的信号判断车辆当前的驾驶状态为直行、转弯、加速、减速，并生成触发或不触发无人机释放的控制指令，接下来，在判断车辆处于直行状态时，车辆可自动控制或手动操作触发无人机收回；当城市路段中判断车辆处于右转弯的驾驶状态时，可人为控制触发无人机的释放，检索范围控制在右转向盲区，当判断车辆当前处于左转弯的驾驶状态时，可人为控制触发无人机的释放，检索范围控制在左转向盲区，当然该触发状态及检索范围也可由驾驶员的需求手动完成。
[0072]
在步骤(2)中，摄像头拍摄检索图像时，无人机被配置为：机载摄像头拍摄的检索图像需包括车辆在内。在步骤(2)中，无人机的飞行轨迹和飞行速度将依据车辆的行驶轨迹和行驶速度进行调整。
[0073]
在步骤(3)中，确定检索范围内是否存在障碍物的步骤包括：
[0074]
①
确定障碍物的坐标：
[0075]
在下方图像中建立坐标系，将车顶图像的中心点作为坐标系的原点，坐标系的y轴平行于车辆的前进方向，且正方向指向车辆的前进方向，坐标系的x轴垂直于车辆的前进方向，且正方向指向车辆的右侧；对所述下方图像进行图像识别，识别出所述下方图像中包含的障碍物；确定所述障碍物的坐标(x，y)，并将所述障碍物的坐标(x，y)作为所述下方障碍物信息；
[0076]
②
确定障碍物的角度：
[0077]
根据障碍物的坐标(x，y)确定障碍物相对于车辆的方位角θ，其方位角θ表征了障碍物与车辆的连线和车辆的前进方向之间的夹角θ，方位角θ采用下式进行计算：
[0078][0079]
③
确定障碍物的类型：
[0080]
若存在障碍物，检测算法能够获取障碍物的大致轮廓，基于障碍物的位置和轮廓，分类算法对目标进行精确的识别，同时回归算法对障碍物进行特征点定位，进而得到目标紧致的轮廓信息，利用连续帧图像的内容、排除交叉关系和周边环境的干扰，得到障碍物准确的类型信息；若障碍物为路侧设施或其他对车辆行驶无影响的障碍物，则不发出警报，反之则将障碍物尺寸和位置坐标信息、以及障碍物类型同时反馈到车辆，并显示在导航系统上并进行通过报警系统进行危险预警；
[0081]
在步骤(2)中，无人机对检测区域进行航拍，航拍装置包括但不限于鱼眼摄像模块、广角(或非广角)摄像模块中的任一种，航拍图像包括红外图像和可见光图像，将检测图像传递回车辆处理器。
[0082]
本发明的检测方法不仅可以提高盲区的可视性，还可以将其他范围内的障碍物做危险提示。
[0083]
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供
的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
[0084]
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。