在车辆中使用单视场成像器的距离确定的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的示例性实施例涉及一种距离确定系统，并且更加具体地，涉及在车辆中使用单视场成像器的距离确定系统。
【背景技术】
[0002]提供车辆与对象之间的距离估计的距离确定系统可用于许多情况。作为一个示例，在较小车库或停车空间中停车对一些人来说可能具有挑战性。在有限的车库空间不当地停车可导致车身损坏(例如，由车库门、另一车辆或另一障碍物所导致的损坏)。停车辅助系统用于在停车期间指示位于车辆前面或后面的障碍物。作为一个示例，车辆可包括一个或多个超声波传感器，其可用于提供车辆与对象或表面之间距离估计。虽然这类基于超声波传感器的系统相对于大的对象或表面可是有用的，但针对诸如靠近车辆的把手或支管的较小对象的检测则可能有困难。
[0003]作为另一示例，停车辅助系统的一些类型包括成像装置，诸如安装至车辆的前部或后部的摄像机。摄像机获取代表在车前或车后的可视区域的图像数据。接着，停车辅助系统可向驾驶者提供反馈以指示如何操纵车辆进入车库或停车空间。
[0004]基于立体摄像机的系统可用于同时从多个摄像机捕捉多个图像并基于相对于在摄像机的图像场中的目标对象的摄像机的已知角度和位移进行距离估计。立体摄像机通常需要相对于彼此的精确的定时。如果摄像机之一有障碍或损坏，则基于立体摄像机的系统可无法正确运行。在基于立体摄像机的系统中包含多个摄像机和相关联的界面也增加了整个车辆的成本。
[0005]因此，需要提供在保持相关联的硬件的低成本的同时展示相对于各种尺寸的对象的精确的距离估计的改进的距离确定系统。
【发明内容】
[0006]在本发明的一个示例性实施例中，一种用于车辆的距离确定系统，其包括:单视场成像器，单视场成像器配置为从车辆获取代表视场的图像数据；以及距离确定模块，该距离确定模块与单视场成像器通信并配置为接收车辆位置数据。距离确定模块包括车辆位置确定子模块，该车辆位置确定子模块配置为:基于第一时间的车辆位置数据确定车辆的第一位置并基于第二时间的车辆位置数据确定车辆的第二位置。车辆的第一位置不同于车辆的第二位置。特征识别子模块，该特征识别子模块配置为:使用单视场成像器在车辆的第一位置处捕捉第一图像；使用单视场成像器在车辆的第二位置处捕捉第二图像；识别第一图像中的至少一个特征；以及识别第二图像中的所述至少一个特征。距离估计子模块，该距离估计子模块配置为:确定车辆的第一位置与第二位置之间的差异；识别第一图像与第二图像之间的至少一个特征的位置的差异；以及基于车辆的第一位置与第二位置之间的差异和所识别的第一图像与第二图像之间的所述至少一个特征的位置的差异确定车辆与所述至少一个特征之间的估计距离。
[0007]根据另一实施例，提供了一种在车辆中使用单视场成像器进行距离确定的方法。基于第一时间的车辆位置数据确定车辆的第一位置。基于第二时间的车辆位置数据确定车辆的第二位置。车辆的第一位置不同于车辆的第二位置。使用单视场成像器捕捉在车辆的第一位置处的第一图像。使用单视场成像器捕捉在车辆的第二位置处的第二图像。识别第一图像中的至少一个特征。识别第二图像中的所述至少一个特征。确定车辆的第一位置与第二位置之间的差异。识别第一图像与第二图像之间的所述至少一个特征的位置的差异。基于车辆的第一位置与第二位置之间的差异和所识别的第一图像与第二图像之间的所述至少一个特征的位置的差异确定车辆与所述至少一个特征之间的估计距离。
[0008]本发明包括以下方案:
1、一种用于车辆的距离确定系统，所述距离确定系统包括:
配置为从车辆获取代表视场的图像数据的单视场成像器；以及距离确定模块，其与单视场成像器通信并配置为接收车辆位置数据，所述距离确定模块包括:
车辆位置确定子模块，其配置为:基于第一时间的车辆位置数据确定车辆的第一位置并基于第二时间的车辆位置数据确定车辆的第二位置，车辆的第一位置不同于车辆的第二位置；
特征识别子模块，其配置为:使用单视场成像器在车辆的第一位置处捕捉第一图像；使用单视场成像器在车辆的第二位置处捕捉第二图像；识别第一图像中的至少一个特征；以及识别第二图像中的所述至少一个特征；以及
距离估计子模块，其配置为:确定车辆的第一位置与第二位置之间的差异；识别第一图像与第二图像之间的所述至少一个特征的位置的差异；以及基于车辆的第一位置与第二位置之间的差异和所识别的第一图像与第二图像之间的所述至少一个特征的位置的差异确定车辆与所述至少一个特征之间的估计距离。
[0009]2、根据方案I所述的距离确定系统，其中，所述特征识别子模块进一步配置为:使用单视场成像器获取至少三个图像，以及距离确定模块进一步包括滤波子模块，滤波子模块配置为:基于至少三个图像对所述至少一个特征执行位置滤波。
[0010]3、根据方案2所述的距离确定系统，其中，由滤波子模块所执行的滤波是基于时间和基于合理性的滤波的组合。
[0011]4、根据方案2所述的距离确定系统，其中，在车辆的相同位置处获取至少三个图像中的至少两个图像。
[0012]5、根据方案2所述的距离确定系统，其中，滤波进一步包括:对在车辆的第一位置处的至少一对图像求平均值并对在车辆的第二位置处的至少一对图像求平均值。
[0013]6、根据方案I所述的距离确定系统，其中，车辆位置数据包括:基于车辆的至少一个车轮传感器的至少一个车轮位置。
[0014]7、根据方案I所述的距离确定系统，其中，车辆位置数据包括车辆的转向角。
[0015]8、根据方案I所述的距离确定系统，其中，车辆位置数据包括车辆的偏航角和加速度。
[0016]9、根据方案I所述的距离确定系统，其中，将车辆的第一位置和车辆的第二位置限定在6个轴线中，并在至少两个轴线中识别所述至少一个特征。
[0017]10、根据方案I所述的距离确定系统，其中，距离确定模块进一步配置为:为在第一图像和第二图像中识别的两个或多个特征提供单独的距离估计。
[0018]11、一种在车辆中使用单视场成像器进行距离确定的方法，该方法包括:
基于第一时间的车辆位置数据确定车辆的第一位置；
基于第二时间的车辆位置数据确定车辆的第二位置，车辆的第一位置不同于车辆的第二位置；
使用单视场成像器捕捉车辆的第一位置处的第一图像；
使用单视场成像器捕捉车辆的第二位置处的第二图像；
识别第一图像中的至少一个特征；
识别第二图像中的所述至少一个特征；
确定车辆的第一位置与第二位置之间的差异；
识别第一图像与第二图像之间的所述至少一个特征的位置的差异；以及基于车辆的第一位置与第二位置之间的差异和所识别的第一图像与第二图像之间的所述至少一个特征的位置的差异确定车辆与所述至少一个特征之间的估计距离。
[0019]12、根据方案11所述的方法，其进一步包括:
使用单视场成像器获取至少三个图像；以及
基于至少三个图像对所述至少一个特征执行位置滤波。
[0020]13、根据方案12所述的方法，其中，滤波是基于时间和基于合理性的滤波的组合。
[0021]14、根据方案12所述的方法，其中，在车辆的相同位置处获取至少三个图像中的至少两个图像。
[0022]15、根据方案12所述的方法，其中，滤波进一步包括:对在车辆的第一位置处的至少一对图像求平均值并对在车辆的第二位置处的至少一对图像求平均值。
[0023]16、根据方案11所述的方法，其中，车辆位置数据包括:基于车辆的至少一个车轮传感器的至少一个车轮位置。
[0024]17、根据方案11所述的方法，其中，车辆位置数据包括车辆的转向角。
[0025]18、根据方案11所述的方法，其中，车辆位置数据包括车辆的偏航角和加速度。
[0026]19、根据方案11所述的方法，其中，将车辆的第一位置和车辆的第二位置限定在6个轴线中，并在至少两个轴线中识别所述至少一个特征。
[0027]20、根据方案11所述的方法，其进一步包括:
为在第一图像和第二图像中所识别的两个或多个特征提供单独的距离估计。
[0028]本发明的以上特征和优点以及其他特征和优点通过以下结合附图时对本发明的详细说明变得显而易见。
【附图说明】
[0029]其他特征、优点和细节仅通过示例的方式在以下实施例的详细说明中出现，详细说明参考附图，在图中:
图1是示例性的车辆中的距离确定系统的图示；
图2和图3是共同包括至少一个特征的第一图像和第二图像的示例；
图4是基于位置变化的特征的相对的距离差异的图示； 图5是单视场成像器位置相对于图像平面和水平表面的图示；
图6是距离确定模块的数据流图；以及
图7是说明了车辆中使用单视场成像器进行距离确定的方法的过程流程图。
【具体实施方式】