車輛轉向角運動的兩步圖像檢測方法

2023-08-05 05:19:31 2

專利名稱：車輛轉向角運動的兩步圖像檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種圖像檢測方法，特別是涉及一種車輛轉向角運動的兩步圖像檢測方法，屬於載運工具安全與檢測控制技術領域。
背景技術：
車輛轉向輪的輸出轉向角數據是對車輛系統建模並進行安全分析的關鍵。在車輛系統的建模中，車輛的運動與轉向輪的輸出轉向角息息相關，轉向角作為輸出數據是建立 車輛動力學模型的必要數據。車輛在轉向不足或轉向過度時都可能導致車輛發生側滑，甚至急轉或翻車，不利於車輛行駛安全。若能得到車輛的實時轉向角，則可結合車輛動力學模型分析轉向角對車輛行駛安全的影響。此外，在智能車輛中，必須把車輛的轉向角值實時反饋給控制系統，才能實現智能車輛的閉環反饋控制，提高控制的實時性和準確性，確保智能車輛的行駛安全。現有車輛轉向角檢測方法主要採用非圖像傳感器。文獻「一種基於DSP的測量車輛轉向方位角的新方法高一鳴，楊汝清，劉亞洲，《機電一體化》，2006年05期」公開了一種基於DSP的測量車輛轉向方位角的方法,該方法在車輛方向盤上安裝增量式光電編碼器，檢測準確度較高，但在實際行駛中方向盤轉角對應的理論車輛轉向角度與車輛轉向輪的實際轉角並非時時相同，方向盤的轉角檢測不能替代車輪實際轉角檢測，此外，該方法採用的傳感器不易安裝且改變了車輛原有的結構，不利於車輛的上路行駛。

發明內容
為了克服現有的測量方法不能檢測車輛轉向輪的實際轉向角的不足，本發明提供一種車輛轉向角運動的兩步圖像檢測方法。該方法通過固定於車身上的兩路CCD圖像傳感器獲得轉向車輪圖像，對所獲轉向輪圖像進行處理，可以得到車輛轉向輪的實際轉向角。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種車輛轉向角運動的兩步圖像檢測方法，其特點是包括以下步驟步驟一、將兩路CCD圖像傳感器固定於車體上，分別位於兩個轉向輪的正前方，將轉向輪每轉一個採樣間隔時CCD圖像傳感器獲取的圖像作為圖像特徵資料庫源圖像；將截取後的圖像轉換為灰度圖像，並計算圖像的灰度直方圖，得到各個灰度值的統計量；記錄圖像的灰度值統計量及其對應的轉向角值與轉向，構成圖像特徵資料庫。步驟二、首先，根據先驗知識截取當前圖像中的感興趣區域，將截取後的圖像轉換為灰度圖像並得到各個灰度值統計量；其次，對灰度圖採用Canny法進行邊緣檢測，檢測得到的所有邊緣點構成邊緣點集E ;然後基於最小二乘法的原理，採用隨機橢圓檢測算法對邊緣點進行橢圓擬合(a)隨機從邊緣點集E中取出四個點，利用最小二乘算法擬合橢圓的參數A，B, C，D ;其中擬合橢圓方程為
權利要求
1.一種車輛轉向角運動的兩步圖像檢測方法，其特徵在於包括以下步驟 步驟一、將兩路CCD圖像傳感器固定於車體上，分別位於兩個轉向輪的正前方，將轉向輪每轉一個採樣間隔時CCD圖像傳感器獲取的圖像作為圖像特徵資料庫源圖像；將截取後的圖像轉換為灰度圖像，並計算圖像的灰度直方圖，得到各個灰度值的統計量；記錄圖像的灰度值統計量及其對應的轉向角值與轉向，構成圖像特徵資料庫； 步驟二、首先，根據先驗知識截取當前圖像中的感興趣區域，將截取後的圖像轉換為灰度圖像並得到各個灰度值統計量；其次，對灰度圖採用Canny法進行邊緣檢測，檢測得到的所有邊緣點構成邊緣點集E ;然後基於最小二乘法的原理，採用隨機橢圓檢測算法對邊緣點進行橢圓擬合 (a)隨機從邊緣點集E中取出四個點，利用最小二乘算法擬合橢圓的參數A，B，C，D;其中擬合橢圓方程為
2.根據權利要求I所述的車輛轉向角運動的兩步圖像檢測方法，其特徵在於所述CCD圖像傳感器與車體是剛性連接。
3.根據權利要求I所述的車輛轉向角運動的兩步圖像檢測方法，其特徵在於所述相關係數閾值為O. 95。
4.根據權利要求I所述的車輛轉向角運動的兩步圖像檢測方法，其特徵在於所述採樣間隔為O. 2°。
5.根據權利要求I所述的車輛轉向角運動的兩步圖像檢測方法，其特徵在於所述搜尋幅度為1°。
全文摘要
本發明公開了一種車輛轉向角運動的兩步圖像檢測方法，用於解決現有的測量方法不能檢測車輛轉向輪的實際轉向角的技術問題。技術方案是通過固定於車身上的兩路CCD圖像傳感器獲得轉向車輪圖像，對所獲圖像採用兩步法處理得到車輛的轉向角值及轉向。由於通過固定於車身上的兩路CCD圖像傳感器獲得車輛轉向輪圖像，並對所獲圖像採用兩步法處理得到車輛的轉向角值及轉向，進而得到了車輛轉向輪的實際轉向角，解決了車輛行駛中實時轉向角簡便檢測的難題。
文檔編號G01B11/26GK102620686SQ201210045899
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月27日 優先權日2012年2月27日
發明者史忠科, 楊雋楠, 舒甜 申請人:西北工業大學