1.本发明属于车辆碰撞预警技术领域，具体涉及一种根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法。
背景技术：
2.传统的基于尺度变化的碰撞时间计算方法，通过2帧的时间差和目标的尺度比例，计算出目标的碰撞时间。但由于目标检测的误差，测量到的目标高度存在误差，而碰撞目标的尺度变换很小，单独的两帧计算误差较大。
技术实现要素：
3.(一)要解决的技术问题
4.本发明要解决的技术问题是：如何提供一种获得碰撞时间的运算方法。
5.(二)技术方案
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，所述方法包括：
7.定义在较短的时间内，相对于自己车辆，目标为匀速运动，于是目标距离为：
8.d＝v
·
t+d0；
9.其中，d0为当前帧的目标距离；
10.v为相对速度；距离减少时，v为负数；
11.于是，在水平向前的相机中，目标高度h：
[0012][0013]
其中，h为目标真实高度，f为相机焦距；
[0014]
于是：
[0015][0016]
其中，
[0017][0018]
于是，使用之前n帧中目标的高度和时间，拟合出a和ttc，ttc 为负时，代表目标在远离。
[0019]
所述运算方法的运算公式可简化为：
[0020]
t
·
h-ttc
·
h＝a
[0021]
ttc
·
h+a＝t
·h[0022][0023][0024]
其中h为目标的高度，t为图像相对当前的时刻；
[0025]
每一帧的时刻和目标高度组成方程组，写成矩阵的形式为：
[0026][0027]
使用最小二乘求得和进而求得碰撞时间ttc。
[0028]
(三)有益效果
[0029]
与现有技术相比较，本发明针对现有基于尺度变化的碰撞时间计算方法的不足，提出一种根据多帧信息提高计算精度的方法。采用函数拟合的思想，根据多帧目标的尺度信息，拟合出匀速运动目标的尺度变化曲线，从而求出碰撞时间。
[0030]
该方法的输入为：当前帧和之前n帧中目标的像素高度，和相对当前帧的时刻。
[0031]
该方法的输出为：目标和相机的碰撞时间ttc。
[0032]
其中，碰撞时间ttc为，目标和相机保持相对速度不变的情况下，目标和相机发生碰撞所需的时间。
[0033]
以30hz的视频为例，当前帧时刻为t0＝0s,前一帧前n帧对应的目标像素高度为h0,h1，h2,...hn。
[0034][0035]
按照公式求解得到目标和相机的碰撞时间ttc。
[0036]
本发明的效果在于：通过函数拟合，实现根据多帧的目标尺度计算碰撞时间，提高碰撞时间的计算精度和稳定性。
具体实施方式
[0037]
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
[0038]
为解决上述技术问题，本发明提供一种根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，所述方法包括：
[0039]
定义在较短的时间内，相对于自己车辆，目标为匀速运动，于是目标距离为：
[0040]
d＝v
·
t+d0；
[0041]
其中，d0为当前帧的目标距离；
[0042]
v为相对速度；距离减少时，v为负数；
[0043]
于是，在水平向前的相机中，目标高度h：
[0044][0045]
其中，h为目标真实高度，f为相机焦距；
[0046]
于是：
[0047][0048]
其中，
[0049][0050]
于是，使用之前n帧中目标的高度和时间，拟合出a和ttc，ttc 为负时，代表目标在远离。
[0051]
所述运算方法的运算公式可简化为：
[0052]
t
·
h-ttc
·
h＝a
[0053]
ttc
·
h+a＝t
·h[0054][0055][0056]
其中h为目标的高度，t为图像相对当前的时刻；
[0057]
每一帧的时刻和目标高度组成方程组，写成矩阵的形式为：
[0058][0059]
使用最小二乘求得和进而求得碰撞时间ttc。
[0060]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，其特征在于，所述方法包括：定义在较短的时间内，相对于自己车辆，目标为匀速运动，于是目标距离为：d＝v
·
t+d0；其中，d0为当前帧的目标距离；v为相对速度；距离减少时，v为负数；于是，在水平向前的相机中，目标高度h：其中，h为目标真实高度，f为相机焦距；于是：其中，于是，使用之前n帧中目标的高度和时间，拟合出a和ttc，ttc为负时，代表目标在远离。2.如权利要求1所述的根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，其特征在于，所述运算方法的运算公式可简化为：t
·
h-ttc
·
h＝attc
·
h+a＝t
·
hh其中h为目标的高度，t为图像相对当前的时刻；每一帧的时刻和目标高度组成方程组，写成矩阵的形式为：使用最小二乘求得和进而求得碰撞时间ttc。3.如权利要求1所述的根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，其特征在于，d0为当前帧的目标距离。4.如权利要求1所述的根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，其特征在于，v为相对速度。5.如权利要求1所述的根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，其特征在于，h为
目标高度。6.如权利要求1所述的根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，其特征在于，h为目标真实高度。7.如权利要求1所述的根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，其特征在于，f为相机焦距。8.如权利要求1所述的根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，其特征在于，距离减少时，v为负数。9.如权利要求1所述的根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，其特征在于，ttc为负时，代表目标在远离。10.如权利要求1所述的根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法，其特征在于，t为图像相对当前的时刻。
技术总结
本发明属于车辆碰撞预警技术领域，具体涉及一种根据多帧目标尺度获得碰撞时间的运算方法。该方法的输入为：当前帧和之前n帧中目标的像素高度，和相对当前帧的时刻。该方法的输出为：目标和相机的碰撞时间TTC。本发明针对现有基于尺度变化的碰撞时间计算方法的不足，提出一种根据多帧信息提高计算精度的方法。采用函数拟合的思想，根据多帧目标的尺度信息，拟合出匀速运动目标的尺度变化曲线，从而求出碰撞时间。本发明的效果在于：通过函数拟合，实现根据多帧的目标尺度计算碰撞时间，提高碰撞时间的计算精度和稳定性。间的计算精度和稳定性。
技术研发人员：尚轲 张昊 雷韬 王铨 王堡磊 张羽
受保护的技术使用者：天津津航技术物理研究所
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2022/4/5