基於立面的車輛前照燈照射角度檢測方法、裝置及系統的製作方法

2023-05-15 17:07:26 3

基於立面的車輛前照燈照射角度檢測方法、裝置及系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於立面的車輛前照燈照射角度檢測方法、裝置及系統，本發明利用車載前方視角相機，獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像，通過圖像處理算法，獲得包含前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標的檢測結果，利用檢測結果計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量；根據所述前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量，自動完成前照燈的照射角度檢測。與現有方法相比，本方法不拘泥於車輛檢測站特定的環境和設備要求，而且同人工肉眼調節的方法相比，提高了車輛前照燈照射角度檢測的準確性。
【專利說明】基於立面的車輛前照燈照射角度檢測方法、裝置及系統
[0001]本發明專利申請是申請日為2012年06月20日、申請號為201210206203.7、名稱
為「基於立面的車輛前照燈照射角度檢測方法、裝置及系統」的中國發明專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及車輛前照燈檢測領域，特別涉及一種實現車輛前照燈照射角度檢測方法、裝置及系統。
【背景技術】
[0003]車輛前照燈的作用是在夜間或其它低能見度的情況下，為車輛駕駛員提供照明，並且防止前照燈對司機和路人造成眩目。為達到上述要求，車輛前照燈設置近光和遠光兩種工作方式，在前方無來車或不尾隨其它車輛時使用遠光照明，當車輛交會或尾隨其它車輛時使用近光照明。在日常的行駛過程中，由於受到振動作用，使得前照燈偏離原來的安裝位置，從而改變光照方向。車輛前照燈光束照射方向不當，已成為影響車輛夜間安全行駛的主要隱患之一。因此，保證正確的前照燈照射方向，能使駕駛員看清前方道路從而避免交通事故的發生。
[0004]現有前照燈光束照射方向的照射角度檢測方法主要有:1)基於屏幕的頭燈人工照射角度檢測方法。即將前照燈光束投影到預先設置的屏幕上，然後用肉眼觀察該光束在屏幕上的位置是否符合標準要求，可測近光和遠光。這種方法的特點是設備簡單，不需要軟體處理系統，但效率較低，而且依賴人的主觀判斷的程度比較大，照射角度檢測結果誤差大。因此在大流量的檢測線上，很少使用這種照射角度檢測方法。2)採用攝像頭和專用檢測儀設備的照射角度檢測方法。通過攝像頭拍攝前後兩次不同測量位置的汽前照燈光光束在檢測儀屏幕板上的兩幀照射圖像，經計算機識別，找出兩圖像中的特徵點、光形中心或近光明暗邊界線的轉折點的空間位置，根據兩點位置確定一直線的原理，測得前照燈光束照射方位角。該方法具備智能化、自動檢測技術水平，但是需要專用檢測儀屏幕版輔助設施，進而增加前照燈檢測成本。

【發明內容】

[0005]針對目前車輛數目劇增，現有方法需要大量的人工成本、局限於特定的環境、檢測設備，難以滿足日益增多的車輛前照燈檢測的需求，本發明提出了一種基於立面的車輛前照燈照射角度檢測方法、裝置及系統，以減少檢測過程對環境及人員的要求。
[0006]本發明提供了一種基於立面的車輛前照燈照射角度檢測方法，該方法具體包括:
[0007]獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像，所述照射圖像的拍攝方向與所述車輛前照燈照射方向相同；
[0008]利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置，獲得包含前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標的檢測結果；[0009]利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量；
[0010]根據所述前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量計算出前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度。
[0011]一種實現車輛前照燈照射角度檢測的裝置，該裝置具體包括:
[0012]獲取單元:用於獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像，所述照射圖像的拍攝方向與所述車輛前照燈照射方向相同，將所述照射圖像發送至檢測單元；
[0013]檢測單元:用於利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置，獲得包含前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標的檢測結果，將所述檢測結果發送至計算單元;
[0014]計算單元:用於利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量；根據所述前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量計算出前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度。
[0015]一種實現車輛前照燈照射角度檢測的系統，該系統具體包括:
[0016]車載前方視角相機:用於照射車輛前照燈在立面上的圖像，發送至車輛前照燈照射角度檢測裝置；
[0017]車輛前照燈照射角度檢測裝置:用於獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像，所述照射圖像的拍攝方向與所述車輛前照燈照射方向相同，利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置，獲得包含前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標的檢測結果；利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量；根據所述前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量計算出前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度。
[0018]可見本發明具有如下有益效果:
[0019]本發明利用車載前方視角相機，在自車停車時，獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像，通過圖像處理算法，檢測圖像中的前照燈特徵獲得包含前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標的檢測結果，根據攝像機成像原理計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量；根據所述前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量計算出前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度，自動完成前照燈照射角度的檢測。與現有方法相比，本方法不拘泥於車輛檢測站特定的環境和設備要求，能夠節約前照燈檢測成本，而且，本發明基於圖像信息進行前照燈照射方向檢測，不依賴於人的主觀判斷，準確性高，同時節約大量成本，達到智能化、自動化水平，能夠滿足日益增多的車輛前照燈檢測的需求，提高了車輛前照燈檢測的準確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發明一種基於立面的車輛前照燈照射角度檢測方法步驟圖例；
[0021]圖2是本發明相機坐標系和前照燈世界坐標系圖例；
[0022]圖3-1是本發明前照燈光束特徵為光心型的檢測效果圖例；
[0023]圖3-2是本發明前照燈光束特徵為拐點型的檢測效果圖例；[0024]圖3-3是本發明前照燈光束特徵為亮暗邊界線型的檢測效果圖例；
[0025]圖4是本發明前照燈光束特徵光心或者拐點在兩個坐標系的投影圖例；
[0026]圖4-1是本發明前照燈光束方向水平及垂直偏轉角度示意圖例；
[0027]圖5是本發明前照燈光束特徵亮暗邊界線在兩個坐標系的投影圖例；
[0028]圖5-1是本發明前照燈光束方向水平及垂直偏轉角度示意圖例；
[0029]圖6是本發明立面與地面垂直時，根據攝像機成像原理和前照燈與立面之間的距離計算前照燈世界坐標系中，原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量步驟圖例；
[0030]圖7是本發明照射圖像坐標軸與相機坐標系的前圖像平面坐標軸圖例；
[0031]圖8是本發明前照燈調節前後光束特徵在兩個坐標系的投影圖例；
[0032]圖9是本發明根據攝像機成像原理和前照燈調節角度計算前照燈世界坐標系中，原點到前照燈調節前立面上光點的方向向量和/或原點到前照燈調節後立面上光點的方向向量步驟圖例；
[0033]圖10是本發明立面與地面不垂直時，前照燈光束特徵在兩個坐標系的投影圖例；
[0034]圖11是本發明一種基於立面的車輛前照燈照射角度檢測裝置組成圖例；
[0035]圖12是本發明一種基於立面的車輛前照燈照射角度檢測系統組成圖例。
【具體實施方式】
[0036]為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明實施例作進一步詳細的說明。
[0037]本發明提供了一種基於立面的車輛前照燈照射角度檢測方法，利用車載前方視角相機，在自車停車時，自動完成前照燈的檢測。該方法實現步驟參見圖1，具體為:
[0038]11、獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像，所述照射圖像的拍攝方向與所述車輛前照燈照射方向相同；
[0039]12、利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置，獲得包含前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標的檢測結果；
[0040]13、利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量；
[0041]14、根據所述前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量計算出前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度。
[0042]在本發明具體實施時，該方法可以在滿足預先設置的照射角度檢測條件時執行多次，以獲得多組前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度，其預先設置的照射角度檢測條件具體可以包括:按預定時間、預定裡程、預定周期和/或預定次數等方式，而且，還可以對所述多組前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度進行統計處理，計算前照燈光束方向的水平及垂直偏轉角度中值，獲得前照燈光束方向的平均水平及垂直偏轉角度，獲得可靠的角度計算範圍，最終獲得穩定的平均前照燈角度檢測結果。
[0043]需要說明的是，在本發明中對前照燈光束特徵進行的車輛前照燈照射角度檢測，需要在相機位置建立相機坐標系，在前照燈位置建立世界坐標系，坐標系建立方法參見圖2，具體為:[0044]在相機位置建立相機坐標系，例如0WA-xyz，其中，y軸指向地面，z軸水平向前與相機主光軸重合，為相機坐標系水平縱坐標；
[0045]在前照燈位置建立世界坐標系，例如Owf-XYZ,其中，Y軸垂直指向地面，Z軸沿車身水平縱向向前，為前照燈世界坐標系水平縱坐標；
[0046]且相機坐標系的坐標軸與世界坐標系的坐標軸平行，當相機坐標系的坐標軸與世界坐標系的坐標軸不平行時，可利用現有技術進行圖像校正，使相機坐標系的坐標軸與世界坐標系的坐標軸平行，因此，其中步驟11，所述獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像，所述照射圖像的拍攝方向，即相機坐標系Z軸方向與車輛前照燈照射方向，即前照燈世界坐標系Z軸方向一致，此步驟還可以包括一個判斷所獲得的照射圖像的拍攝方向與車輛前照燈照射方向是否一致的判斷步驟，如果方向不一致，則對照射圖像進行校正，使之一致。
[0047]需要說明的是，本發明是基於獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像來進行前照燈照射角度檢測的，而立面分為與地面垂直或者不垂直兩種情況，對於立面與地面垂直的情況來說，可以根據車輛與立面之間的距離來計算前照燈照射角度，也可以根據車輛前照燈調節角度來計算前照燈照射角度。對於立面與地面不垂直的情況來說，可以根據車輛與立面之間的距離以及立面與地面的夾角的餘角角度來計算前照燈照射角度，也可以根據車輛前照燈調節角度來計算前照燈照射角度。
[0048]對於立面與地面垂直，照射角度不可調節式前照燈，採取根據攝像機成像原理和相機與立面之間的距離來檢測前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度，本發明的方法具體如下:
[0049]不同類型前照燈的照射圖像具有不同形態，因此可根據預先設置的自車前照燈特徵類型，選擇相應的圖像處理算法進行檢測以獲得前照燈光束特徵在照射圖像中的位置這樣的檢測結果，具體為:
[0050](一)前照燈特徵類型為:光心型
[0051]遠光燈光束的特徵點是照射圖像光亮區的幾何中心，為光心型，檢測效果圖參見圖3-1，該光心型圖像處理算法檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置具體為:採用有限鄰域最大值法確定前照燈光束特徵光心在照射圖像中位置；
[0052]相應地，
[0053]前照燈燈光束特徵在照射圖像上的坐標:具體為前照燈光束特徵光心在照射圖像上的坐標，具體通過光心在照射圖像中的位置獲得；
[0054]所述光點:具體為前照燈光束特徵照射在前照燈世界坐標系的立面上的光心，例如參見圖4中A點。
[0055](二)前照燈特徵類型為:拐點型
[0056]近光燈光束的特徵是照射圖像常常具有拐點特徵，為拐點型，檢測效果圖參見圖
3-2，該拐點型圖像處理算法檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置具體為:
[0057]通過邊緣檢測算子得到光束照射圖像的邊緣點；
[0058]對這些邊緣點進行最小二乘擬合，得出兩條邊界線；
[0059]求兩條邊界線交點確定拐點位置。
[0060]相應地，
[0061]前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標:具體是前照燈光束特徵拐點在照射圖像上的坐標，具體通過該拐點在照射圖像中的位置獲得；
[0062]所述光點具體為:前照燈光束特徵照射在前照燈世界坐標系的立面上的拐點，例如參見圖4中A點。
[0063](三)前照燈特徵類型為:亮暗邊界線型
[0064]有時，近光燈光束的拐點特徵並不明顯，需要檢測照射圖像的亮暗邊界線作為前照燈特徵，為亮暗邊界線型，檢測效果圖參見圖3-3，該亮暗邊界線型圖像處理算法檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置具體為:
[0065]對預先選定的帶有亮暗邊界線的區域和不含亮暗邊界線的區域，進行神經網絡學習，得到亮暗邊界線分類器；
[0066]通過亮暗邊界線分類器分析照射圖像，得到照射圖像的亮暗邊界線的位置。
[0067]相應地，
[0068]前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標:具體為從前照燈光束特徵亮暗邊界線上任意選取的兩個點在照射圖像上的坐標，具體根據亮暗邊界線在照射圖像上所在位置的直線方程獲得；
[0069]所述光點:具體為所述從前照燈光束特徵亮暗邊界線上選取的兩個點照射在前照燈世界坐標系的立面上的兩個光點,例如參見圖5中B、C兩點。
[0070]由此，針對以上(一 )、(二 )、(三)種不同的前照燈光束特徵，進行車輛前照燈照射角度檢測。
[0071]其中，步驟13所述利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量，其計算過程參見圖6，具體包括:
[0072]601、利用所述檢測結果獲得前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標值；
[0073]在本發明的一個實施例中，前照燈光束特徵為光心型或者拐點型，所述前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標值具體為前照燈光束特徵光心或者拐點在照射圖像上的坐標；
[0074]在本發明的又一實施例中，前照燈光束特徵為亮暗邊界線型，參見圖5，所述前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標值具體為從前照燈光束特徵亮暗邊界線上任意選取兩個點在照射圖像上的坐標值，所述兩個點在照射圖像上的坐標值根據亮暗邊界線在照射圖像上所在位置的直線方程獲得。
[0075]602、利用所述第一類投影點在相機坐標系前圖像平面上的坐標分量=(前照燈光束特徵在照射圖像上的該坐標軸分量-照射圖像中心點該坐標軸分量)X每一像素在相機坐標系前圖像平面該坐標軸方向上的物理尺寸，獲得所述第一類投影點在相機坐標系前圖像平面上的坐標值，所述第一類投影點為前照燈光束特徵照射在前照燈世界坐標系立面上的光點向相機所發出的光線與相機坐標系前圖像平面的交點:
[0076]需要說明的是，所述前圖像平面是一個虛擬的圖像平面，該前圖像平面與實際目標位於相機光心的同一側，到相機光心的距離為相機焦距f，如圖5所示，而物體在相機內的成像是在感光成像平面成一個倒立的圖像，位於相機光心的一側，因為前圖像平面上的目標成像與實際目標方向一致，在本發明中，為了便於描述和理解，採用前圖像平面進行坐標計算；[0077]在本發明的一個實施例中，假設前照燈光束特徵為光心型或者拐點型，參見圖4，前照燈光束特徵光心或者拐點照射在前照燈世界坐標系的立面上的光點為A點，A點向相機所發出的光線與相機坐標系的前圖像平面上的交點為A' , K'為第一類投影點，根據攝像機成像原理，前照燈光束特徵光心或者拐點A'在照射圖像上的坐標值只表示在照射圖像中的位置，而不是相機坐標系中的物理單位的坐標，所以需要把照射圖像中的坐標轉換為相機坐標系的物理單位的坐標，所述物理單位的坐標通常以毫米為單位，那麼所述第一類投影點A'在相機坐標系前圖像平面上的坐標值具體通過以下計算得到:
[0078]假設，前照燈光束特徵光心或者拐點A'在照射圖像中的坐標為U，V)，此坐標在本發明具體實施時，是通過圖像處理算法得到的具體坐標值；
[0079]假設，照射圖像中的某點(u0，v0)為相機坐標系的前圖像平面的原點(0，0)，在本發明具體實施時，照射圖像的中心點就是相機坐標系的前圖像平面的原點，照射圖像的中心點是可以得到的具體坐標值；
[0080]並且，根據攝像機成像原理，照射圖像坐標軸與相機坐標系的前圖像平面的坐標軸平行，且方向相同，參見圖7;
[0081]假設，每一像素在相機坐標系的前圖像平面的χ方向上的物理尺寸為dx，在y方向上的物理尺寸為dy，此物理尺寸在本發明具體實施時，由具體相機屬性決定，是可以得到的具體尺寸；
[0082]根據攝像機成像原理，結合以上條件，前照燈光束特徵光心或者拐點A'在照射圖像中的坐標(U，V)與第一類投影點A'在相機坐標系的前圖像平面上的坐標(X' ,y')有如下轉換關係:
【權利要求】
1.一種基於立面的車輛前照燈照射角度檢測方法，其特徵在於，該方法具體包括: 獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像，所述照射圖像的拍攝方向與所述車輛前照燈照射方向相同； 利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置，獲得包含前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標的檢測結果； 利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量； 根據所述前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量計算出前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度； 其中，所述前照燈光束特徵具體為:亮暗邊界線型； 所述利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置具體是對預先選定的帶有亮暗邊界線的區域和不含亮暗邊界線的區域，進行神經網絡學習，得到亮暗邊界線分類器；通過亮暗邊界線分類器分析照射圖像，得到前照燈光束特徵亮暗邊界線在照射圖像中的位置的直線方程； 所述前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標具體是前照燈光束特徵亮暗邊界線上任意選取的兩個點在照射圖像上的坐標，具體通過亮暗邊界線在照射圖像中所在位置的直線方程獲得； 所述光點具體是所述前照燈光束特徵亮暗邊界線上任意選取的兩個點照射在前照燈世界坐標系的立面上的兩個光點。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法在滿足預先設置的照射角度檢測條件時執行多次以獲得多組前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度，且還包括: 對所述多組前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度進行統計處理，獲得最終的前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量，其計算具體過程包括； 利用所述檢測結果獲得前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標值； 利用所述第一類投影點在相機坐標系前圖像平面上的坐標分量=(前照燈光束特徵在照射圖像上的該坐標軸分量-照射圖像中心點該坐標軸分量)X每一像素在相機坐標系前圖像平面該坐標軸方向上的物理尺寸，獲得所述第一類投影點在相機坐標系前圖像平面上的坐標值，所述第一類投影點為前照燈光束特徵照射在前照燈世界坐標系立面上的光點向相機所發出的光線與相機坐標系前圖像平面的交點: 利用相機焦距，轉換所述第一類投影點在相機坐標系前圖像平面上的坐標為相機坐標系齊次坐標； 將所述第一類投影點在相機坐標系的齊次坐標乘以倍數得到所述光點在相機坐標系中的坐標，所述倍數為相機與立面之間的距離與世界坐標系原點在相機坐標系中的水平縱軸坐標之和； 由所述光點在相機坐標系中的坐標與前照燈世界坐標系原點在相機坐標系中的坐標的差值，計算出所述光點在前照燈世界坐標系中的坐標；由所述光點在前照燈世界坐標系中的坐標獲得前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據所述前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量計算出前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度，其所述計算具體過程包括: 確定前照燈光束方向具體是前照燈主光軸方向，所述前照燈主光軸從世界坐標系原點出發，與所述兩個光點所在亮暗邊界線相交，其交點為確定前照燈主光軸方向向量的點；確定前照燈光束方向水平偏轉角和/或確定前照燈光束方向垂直偏轉角，所述前照燈光束方向水平偏轉角具體為所述前照燈主光軸在水平面上投影線與前照燈世界坐標系水平縱坐標軸之間的夾角；所述前照燈光束方向垂直偏轉角具體為所述前照燈主光軸在水平面上投影線與所述前照燈主光軸之間的夾角； 根據勾股定理和直角三角形邊角關係，由所述前照燈主光軸方向向量計算得到前照燈光束方向水平和/或垂直偏轉角度； 其中，所述前照 燈主光軸方向向量通過以下兩個方程式獲得: 所述確定前照燈主光軸方向向量的點的坐標等於所述兩個光點在前照燈世界坐標系中的坐標組成的含有參數變量的方程式，所述兩個光點在前照燈世界坐標系中的坐標由前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量獲得； 所述前照燈主光軸方向向量，與兩個平面交線的方向向量組成點乘結果為零的方程式；其中，所述兩個平面分別為前照燈世界坐標系水平面、前照燈世界坐標系原點及所述兩個光點構成的平面。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於， 所述獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像，所述照射圖像的拍攝方向與所述車輛前照燈照射方向相同，該步驟具體為獲得車輛前照燈調節前在立面上的照射圖像一，所述照射圖像一的拍攝方向與車輛前照燈照射方向相同，還獲得車輛前照燈調節後在立面上的照射圖像二，所述照射圖像二的拍攝方向與車輛前照燈照射方向相同； 所述利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置，獲得包含前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標的檢測結果，該步驟具體為利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像一和照射圖像二中的位置，獲得包含前照燈光束特徵在照射圖像一和照射圖像二上的坐標的檢測結果； 所述利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量，該步驟具體為利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理和所述車輛前照燈的調節角度計算出前照燈世界坐標系中，原點到第一類光點的方向向量和/或原點到第二類光點的方向向量，所述第一類光點為前照燈調節前光束特徵照射在前照燈世界坐標系的立面上的光點，所述第二類光點為前照燈調節後光束特徵照射在前照燈世界坐標系的立面上的光點。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理和所述車輛前照燈的調節角度計算出前照燈世界坐標系中，原點到第一類光點的方向向量和/或原點到第二類光點的方向向量，其計算具體過程包括: 利用所述檢測結果獲得前照燈光束特徵在所述照射圖像一和所述照射圖像二的坐標值； 利用第二類投影點在相機坐標系前圖像平面上的坐標分量=(前照燈光束特徵在照射圖像一上的該坐標軸分量-調節前照射圖像中心點該坐標軸分量)X每一像素在相機坐標系前圖像平面該坐標軸方向上的物理尺寸，獲得所述第二類投影點在相機坐標系前圖像平面上的坐標值，所述第二類投影點為前照燈調節前光束特徵照射在前照燈世界坐標系立面上的光點向相機所發出的光線與相機坐標系前圖像平面的交點； 利用第三類投影點在相機坐標系前圖像平面上的坐標分量=(前照燈光束特徵在照射圖像二上的該坐標軸分量-調節後照射圖像中心點該坐標軸分量)X每一像素在相機坐標系前圖像平面該坐標軸方向上的物理尺寸，獲得所述第三類投影點在相機坐標系前圖像平面上的坐標值，所述第三類投影點為前照燈調節後光束特徵照射在前照燈世界坐標系立面上的光點向相機所發出的光線與相機坐標系前圖像平面的交點； 利用相機焦距，轉換所述第二類投影點和第三類投影點在相機坐標系前圖像平面上的坐標為相機坐標系齊次坐標； 由所述第二類投影點在相機坐標系的齊次坐標，前照燈世界坐標系原點在相機坐標系中的坐標，計算獲得由第一類光點，相機坐標系原點和前照燈世界坐標系原點構成的第二類平面的法向量； 由所述第三類投影點在相機坐標系的齊次坐標，前照燈世界坐標系原點在相機坐標系中的坐標，計算獲得由第二類光點，相機坐標系原點和前照燈世界坐標系原點構成的第三類平面的法向量； 由所述第一類光點，第二類光點和前照燈世界坐標系原點構成第四類平面，該第四類平面的法向量表示為
7.一種基於立面的車輛前照燈照射角度檢測裝置，其特徵在於，該裝置具體包括: 獲取單元:用於獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像，所述照射圖像的拍攝方向與所述車輛前照燈照射方向相同，將所述照射圖像發送至檢測單元； 檢測單元:用於利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置，獲得包含前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標的檢測結果，將所述檢測結果發送至計算單元；計算單元:用於利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量；根據所述前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量計算出前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度； 其中，所述前照燈光束特徵具體為:亮暗邊界線型； 所述利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置具體是對預先選定的帶有亮暗邊界線的區域和不含亮暗邊界線的區域，進行神經網絡學習，得到亮暗邊界線分類器；通過亮暗邊界線分類器分析照射圖像，得到前照燈光束特徵亮暗邊界線在照射圖像中的位置的直線方程； 所述前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標具體是前照燈光束特徵亮暗邊界線上任意選取的兩個點在照射圖像上的坐標，具體通過亮暗邊界線在照射圖像中所在位置的直線方程獲得； 所述光點具體是所述前照燈光束特徵亮暗邊界線上任意選取的兩個點照射在前照燈世界坐標系的立面上的兩個光點。
8.一種基於立面的車輛前照燈照射角度檢測系統，其特徵在於，該系統具體包括: 車載前方視角相機:用於照射車輛前照燈在立面上的圖像，發送至車輛前照燈照射角度檢測裝置； 車輛前照燈照射角度檢測裝置:用於獲得車輛前照燈在立面上的照射圖像，所述照射圖像的拍攝方向與所述車輛前照燈照射方向相同，利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置，獲得包含前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標的檢測結果；利用所述檢測結果，根據攝像機成像原理計算出前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量；根據所述前照燈世界坐標系中原點到前照燈光束特徵照射在立面上的光點的方向向量計算出前照燈光束方向的水平和/或垂直偏轉角度；其中，所述前照燈光束特徵具體為:亮暗邊界線型；所述利用圖像處理算法，檢測前照燈光束特徵在照射圖像中的位置具體是對預先選定的帶有亮暗邊界線的區域和不含亮暗邊界線的區域，進行神經網絡學習，得到亮暗邊界線分類器；通過亮暗邊界線分類器分析照射圖像，得到前照燈光束特徵亮暗邊界線在照射圖像中的位置的直線方程；所述前照燈光束特徵在照射圖像上的坐標具體 是前照燈光束特徵亮暗邊界線上任意選取的兩個點在照射圖像上的坐標，具體通過亮暗邊界線在照射圖像中所在位置的直線方程獲得；所述光點具體是所述前照燈光束特徵亮暗邊界線上任意選取的兩個點照射在前照燈世界坐標系的立面上的兩個光點。
【文檔編號】G01M11/06GK103926060SQ201410161485
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年6月20日 優先權日:2012年6月20日
【發明者】劉威, 於紅緋, 袁淮 申請人:東軟集團股份有限公司