用于机动车的用于凸起对象的高度识别的方法与流程

本发明涉及一种用于机动车的用于凸起对象的高度识别的方法。此外，本发明涉及一种用于执行这种方法的装置。

背景技术：

1、许多车辆配备有视频摄像机，其光学地检测车辆环境。然而，由摄像机图像难以求取对象——例如路缘石、车轮挡(radstoppern)、减速带(bodenschwellen)也或者地面标记(bodenmarkierungen)——的高度。然而对于自主的或受辅助的驾驶运行而言重要的是，将不同对象的高度及早地正确地分类，以便确保安全的驾驶运行。

2、us 9,725,040 b2公开一种车辆-对象识别系统，当车辆接近该对象时，借助该车辆-对象识别系统确定对象的高度。该车辆-对象识别系统包括视频摄像机、控制器和视频显示器。将通过该视频摄像机所检测的光学数据传输到控制器，该控制器根据这些数据对该对象的高度进行确定并在视频显示器上向驾驶员显示。

3、用于识别低的对象或地面标记的现有的算法常使用适合用于确定这样的对象的尺寸的3d点云。然而，为产生可靠的点云常要求相当复杂的解决方案。

4、因此，本发明所基于的任务是给出一种用于机动车的用于凸起对象的高度识别的方法，借助该方法可以实现高度的更简单的求取。

5、该任务通过一种具有权利要求1的特征的用于机动车的用于凸起对象的高度识别的方法来解决。附加地，本发明说明一种具有权利要求6的特征的用于执行这种方法的装置。优选实施方式从属权利要求得出。

技术实现思路

1、本发明说明一种用于机动车的用于凸起对象的高度识别的方法，包括至少一个摄像机，借助该摄像机可光学地检测在该机动车相对于对象的至少两个不同的横向位置中对象的图像信息。在此，该方法包括在至少两个图像信息中求取凸起对象的对象边沿区段的步骤。在此，将在现实中存在的完整的对象边沿的仅仅一部分理解为对象边沿区段。在此例如，对象边沿由于现实中存在的不规则性或识别问题通常不可完全地被检测，因此被分解成多个识别到的对象边沿区段。

2、凸起对象在此是相对于机动车在其上行驶的平面具有一定的高度的对象。在此例如，凸起对象可以是人行道(bürgersteig)的路缘石、车轮挡或减速带。然而，所识别的对象是否为凸起对象在该方法的结束时才被求取到，从而也针对非凸起对象求取对象边沿区段。所述两个图像信息在此是如下图像：在所述图像中，车辆具有相对于对象的在横向方向上不同的位置。然而优选使用多于两个的图像信息，由此改善该方法的精度。为执行该方法，凸起对象具有小于摄像机的安装高度的最大高度。

3、该方法此外包括将对象的对象边沿区段从摄像机出发投影到针对该摄像机校准(kalibrierten)的地面(boden)上的步骤。所校准的地面在此是摄像机的地(grund)以上的已知高度。所校准的地面在此相当于机动车在其上行驶的平面。通过该投影，将真实中3维的周围环境映射到2维的摄像机图像上。由此简化对象的识别和高度的求取。

4、在随后的步骤中，将所述对象边沿区段配属于不同的对象，并且求取共同的对象边沿线。因此，在仅仅识别为对象边沿区段的对象边沿线之间识别相关关系，从而将对象边沿区段连接成完整的对象边沿线。因此能够将这样获得的对象边沿线配属于在图像中示出的不同的对象。

5、该方法附加地包括求取在至少两个位置中摄像机与所述投影到该地面上的对象边沿线之间的视线的步骤。所述视线在此是从摄像机出发延伸到对象边沿线的线。

6、在接下来的方法步骤中，求取相同的对象的位于相同的平面中的至少两个视线的交点，并且确定该交点在对应的对象的所校准的地面以上的高度。在此这样选择所述平面，使得对象边沿线垂直于所述平面。在这些平面中，对象边沿线由此仅仅点形地构造。由此，为确定凸起对象的高度，在一个位置中仅仅需要一个位于平面中的视线。这些视线的交点在此相当于对象边沿在所校准的地面上方的真实的位置。基于在2维视图中的这样获得的交点，能够以简单的方式求取在校准的地面以上的高度。基于该方法，仅仅必须解决三个2维问题，从而简化凸起对象的高度的求取。

7、在理想条件下，通过多个位置获得的多个视线全部相交于同一交点中。然而由于测量不准确性，可能得出求取的交点之间的偏差。在此，通过公式

8、

9、来求取共同的交点p，在该交点处，视线ei的所有求取的交点的偏差d最小。由此仍可以实现求取共同的交点。

10、将对象边沿区段配属于不同的对象在此优选包括由在相同的方向上延伸的对象边沿区段形成群(clustern)的方法步骤。将具有相同的预给定的属性的元素的集合理解为本发明的意义上的群。由此能够更简单地滤除不属于对象的元素，从而简化共同的对象边沿线的求取。

11、接下来的步骤在此包括，关于在相同的方向上延伸的对象边沿区段的群在垂直距离方面形成群，从而将其垂直距离高于界限值的对象边沿区段配属于单独的群。垂直距离在此是在一个对象边沿区段与相同的方向的其他对象边沿区段之间与延伸方向垂直的相应的距离。针对所有对象边沿区段并且针对所有群检验该距离。由此附加地与垂直距离相关地将群彼此区分。

12、在此，所述界限值优选选择成在对象边沿区段的垂直距离的常见的分散宽度(streuungsbreite)之上。因此可以将虽然与第一对象平行地延伸然而与其以距离偏移的另外的对象彼此区分。由此附加地简化共同对象边沿线的求取。

13、在另一步骤中，形成如下群：在这些群中，相邻的对象边沿区段之间的平行距离超过界限值。该界限值在此相应于常见的平行距离来选择。平行距离在此是两个相邻的对象边沿区段之间的距离，其在这些对象边沿区段的延伸方向上延伸并且因此与这些对象边沿区段平行。由此简化并且改善共同的对象边沿的以及对象本身的求取。

14、在本发明的一种优选实施方案中，去除以下群：所述群具有小于界限值的数量的对象边沿区段。该界限值在此相应于应用情况来选择。界限值优选处于1-3个对象边沿区段之间。通过该步骤，滤除由于测量误差识别到的对象边沿区段或不重要的对象边沿，以便减少计算开销。在此，在每次创建群时执行该步骤。由此计算重要相关的对象边沿。

15、优选地，在确定所述对象的高度之后，确定相对于对象边沿的与地面平行的距离。该平行距离在此相当于摄像机与对象边沿之间的水平距离。这些距离的知识在此对于自主驾驶运行是重要的，从而由此改善自主的驾驶运行中的安全性。

16、在一种有利的扩展方案中，在求取对象边沿区段之前，通过摄像机模型来补偿由于棱镜的光学畸变。畸变特别是发生在棱镜的边沿处。这特别是涉及鱼眼棱镜。这种畸变通过摄像机模型来补偿，从而产生理想的2维图像。凸起对象的高度的求取由此显著被改善。

17、本发明所基于的任务附加地通过一种用于机动车的、用于凸起对象的高度识别的装置来解决。该装置在此包括至少一个摄像机和处理单元，借助该摄像机可检测图像信息，借助该处理单元可执行根据本发明的方法。借助这种装置基本上先前所描述的优点。摄像机在此优选是鱼眼摄像机，从而可检测大的环境。

18、先前描述的方法特别是例如可以是计算机实现的，并且因此体现在软件中。本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序包含机器可读的指令，当在一个或多个处理单元上执行所述指令时，所述指令促使所述一个或多个处理单元实施所描述的方法。

19、同样，本发明还涉及一种具有该计算机程序的机器可读的数据载体和/或下载产品。下载产品是可通过数据网络传递、即可由数据网络的用户下载的数字产品，其例如可以在网上商店中被出售用于立即下载。

20、此外，处理单元可以配备有该计算机程序，配备有该机器可读的数据载体或配备有该下载产品。