障礙物預(yù)警方法和障礙物預(yù)警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實(shí)施例涉及模式識別與機(jī)器學(xué)習(xí)及視頻圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種障礙物預(yù)警方法和障礙物預(yù)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前所用的障礙物與汽車、機(jī)器人和無人機(jī)等運(yùn)動裝置相對距離的算法，除了雷達(dá)測距和雙目視覺測距外，利用單目視覺的測距方案存在精度低和障礙物漏報、誤報的缺點(diǎn)。
[0003]獲得障礙物與運(yùn)動裝置的相對速度，需要對兩次測量的障礙物深度做跟蹤匹配，以取得同一個障礙物在兩次采樣數(shù)據(jù)中的對應(yīng)關(guān)系。目前所用的障礙物跟蹤算法需要對兩次采樣的障礙物信息進(jìn)行特征點(diǎn)匹配和障礙物分割，無論是基于深度圖還是圖像的特征點(diǎn)匹配方案，都存在計(jì)算量大和精度低的缺點(diǎn)。因此，目前的運(yùn)動裝置相對速度算法精度偏低，計(jì)算速度較慢，無法對障礙物做出準(zhǔn)確的預(yù)判。
[0004]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種障礙物預(yù)警方法，其至少部分地解決了如何快速準(zhǔn)確地對障礙物做出預(yù)判的技術(shù)問題。此外，還提供一種障礙物預(yù)警裝置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了以下技術(shù)方案:
[0007]—種障礙物預(yù)警方法，應(yīng)用于運(yùn)動裝置障礙物規(guī)避和路徑規(guī)劃系統(tǒng)，該方法至少包括:
[0008]分別獲取當(dāng)前采樣時刻和前一采樣時刻的場景圖像，以及視場范圍內(nèi)各視點(diǎn)到運(yùn)動裝置的第一相對距離圖；
[0009]根據(jù)所述當(dāng)前采樣時刻的所述第一相對距離圖，對障礙物進(jìn)行分割和標(biāo)定，得到所述障礙物的輪廓、標(biāo)定信息，并將所述輪廓內(nèi)的第一距離值進(jìn)行加權(quán)平均，得到在所述當(dāng)前采樣時刻所述障礙物到所述運(yùn)動裝置的第二相對距離圖；
[0010]根據(jù)所述當(dāng)前采樣時刻和所述前一采樣時刻的所述場景圖像對利用運(yùn)動估計(jì)算法，計(jì)算所述障礙物從所述當(dāng)前采樣時刻到所述前一采樣時刻的運(yùn)動矢量；
[0011]根據(jù)所述障礙物的所述輪廓和所述標(biāo)定信息以及所述障礙物從所述當(dāng)前采樣時刻到所述前一采樣時刻的所述運(yùn)動矢量，匹配前一采樣時刻對應(yīng)的被標(biāo)定障礙物，根據(jù)前一采樣時刻所述障礙物輪廓和前一采樣時刻第一相對距離圖，計(jì)算在前一采樣時刻所述障礙物到所述運(yùn)動裝置的第二相對距離圖；
[0012]根據(jù)所述障礙物在所述當(dāng)前采樣時刻和所述前一采樣時刻的所述第二相對距離圖，計(jì)算所述障礙物在所述當(dāng)前采樣時刻和所述前一采樣時刻的第二相對距離變化值，并根據(jù)該第二相對距離變化值以及所述當(dāng)前采樣時刻和所述前一采樣時刻之間的時間間隔，計(jì)算在所述當(dāng)前采樣時刻所述障礙物與所述運(yùn)動裝置的相對速度；
[0013]根據(jù)所述障礙物在所述當(dāng)前采樣時刻的第二相對距離圖和所述輪廓以及與所述運(yùn)動裝置的相對速度，預(yù)判在所述當(dāng)前采樣時刻所述障礙物到所述運(yùn)動裝置的碰撞時間。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種障礙物預(yù)警裝置，應(yīng)用于運(yùn)動裝置障礙物規(guī)避和路徑規(guī)劃系統(tǒng)，所述裝置至少包括:
[0015]第一獲取模塊，被配置為分別獲取當(dāng)前采樣時刻和前一采樣時刻的場景圖像，以及視場范圍內(nèi)各視點(diǎn)到運(yùn)動裝置的第一相對距離圖；
[0016]處理模塊，被配置為根據(jù)所述當(dāng)前采樣時刻的所述第一相對距離圖，對障礙物進(jìn)行分割和標(biāo)定，得到所述障礙物的輪廓、標(biāo)定信息，并將所述輪廓內(nèi)的第一距離值進(jìn)行加權(quán)平均，得到在所述當(dāng)前采樣時刻所述障礙物到所述運(yùn)動裝置的第二相對距離圖；
[0017]第一計(jì)算模塊，被配置為根據(jù)所述當(dāng)前采樣時刻和所述前一采樣時刻的場景圖像對，利用運(yùn)動估計(jì)算法，計(jì)算所述障礙物從所述當(dāng)前采樣時刻到所述前一采樣時刻的運(yùn)動矢量；
[0018]第二計(jì)算模塊，被配置為根據(jù)所述障礙物的所述輪廓和所述標(biāo)定信息以及所述障礙物從所述當(dāng)前采樣時刻到所述前一采樣時刻的所述運(yùn)動矢量，匹配前一采樣時刻對應(yīng)的被標(biāo)定障礙物，根據(jù)前一采樣時刻所述障礙物輪廓和前一采樣時刻第一相對距離圖，計(jì)算在前一采樣時刻所述障礙物到所述運(yùn)動裝置的第二相對距離圖；
[0019]第三計(jì)算模塊，被配置為根據(jù)所述障礙物在所述當(dāng)前采樣時刻和所述前一采樣時刻的所述第二相對距離圖，計(jì)算所述障礙物在所述當(dāng)前采樣時刻和所述前一采樣時刻的第二相對距離變化值，并根據(jù)該第二相對距離變化值以及所述當(dāng)前采樣時刻和所述前一采樣時刻之間的時間間隔，計(jì)算在所述當(dāng)前采樣時刻所述障礙物與所述運(yùn)動裝置的相對速度；
[0020]第一預(yù)判模塊，被配置為根據(jù)所述障礙物在所述當(dāng)前采樣時刻的第二相對距離圖以及與所述運(yùn)動裝置的相對速度，預(yù)判在所述當(dāng)前采樣時刻所述障礙物到所述運(yùn)動裝置的碰撞時間；
[0021]第二預(yù)判模塊，被配置為根據(jù)障礙物在當(dāng)前采樣時刻的第二相對距離圖和輪廓、與運(yùn)動裝置的相對速度以及障礙物從當(dāng)前采樣時刻到前一采樣時刻的運(yùn)動矢量，預(yù)判在下一采樣時刻障礙物的位置及該障礙物與運(yùn)動裝置的相對距離。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案至少具有以下有益效果:
[0023]本發(fā)明實(shí)施例通過分別獲取當(dāng)前采樣時刻和前一采樣時刻的場景圖像，以及視場范圍內(nèi)各視點(diǎn)到運(yùn)動裝置的第一相對距離圖，然后根據(jù)當(dāng)前采樣時刻的第一相對距離圖，對障礙物進(jìn)行分割和標(biāo)定，得到障礙物的輪廓、標(biāo)定信息并將所述輪廓內(nèi)的第一距離值進(jìn)行加權(quán)平均，得到在當(dāng)前采樣時刻障礙物到運(yùn)動裝置的第二相對距離圖，再根據(jù)當(dāng)前采樣時刻和前一采樣時刻的場景圖像，利用運(yùn)動估計(jì)算法，計(jì)算障礙物從當(dāng)前采樣時刻到前一采樣時刻的運(yùn)動矢量;并根據(jù)障礙物的輪廓和標(biāo)定信息以及障礙物從當(dāng)前采樣時刻到前一采樣時刻的運(yùn)動矢量，匹配前一采樣時刻對應(yīng)的被標(biāo)定障礙物，根據(jù)前一采樣時刻所述障礙物輪廓和前一采樣時刻第一相對距離圖，獲得在前一采樣時刻對應(yīng)的障礙物到運(yùn)動裝置的第二相對距離;又根據(jù)障礙物在當(dāng)前采樣時刻和前一采樣時刻的第二相對距離，計(jì)算障礙物在當(dāng)前采樣時刻和前一采樣時刻的第二相對距離變化值，并根據(jù)該第二相對距離變化值以及當(dāng)前采樣時刻和前一采樣時刻之間的時間間隔，計(jì)算在當(dāng)前采樣時刻障礙物與運(yùn)動裝置的相對速度;最后根據(jù)障礙物在當(dāng)前采樣時刻的第二相對距離圖以及與運(yùn)動裝置的相對速度，預(yù)判在當(dāng)前采樣時刻障礙物到運(yùn)動裝置的碰撞時間。由此，解決了如何快速準(zhǔn)確地對障礙物做出預(yù)判的技術(shù)問題。
[0024]當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品不一定需要同時實(shí)現(xiàn)以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
[0025]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的方法來實(shí)現(xiàn)和獲得。
[0026]需要說明的是，
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并非旨在標(biāo)識出請求保護(hù)的主題的必要技術(shù)特征，也并非是用來確定請求保護(hù)的主題的保護(hù)范圍。所要求保護(hù)的主題不限于解決在【背景技術(shù)】中提及的任何或所有缺點(diǎn)。
【附圖說明】
[0027]附圖作為本發(fā)明的一部分，用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。在附圖中:
[0028]圖1為根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的障礙物預(yù)警方法的流程示意圖；
[0029]圖2為根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的障礙物預(yù)警方法的流程示意圖；
[0030]圖3為根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的障礙物預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的障礙物預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]這些附圖和文字描述并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的構(gòu)思范圍，而是通過參考特定實(shí)施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說明本發(fā)明的概念。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對本發(fā)明實(shí)施例解決的技術(shù)問題、所采用的技術(shù)方案以及實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整的