描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)的一部分實(shí)施例，并不是全部實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，所獲的所有其它等同或明顯變型的實(shí)施例均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例可以按照權(quán)利要求中限定和涵蓋的多種不同方式來(lái)具體化。
[0034]需要說(shuō)明的是，在下面的描述中，為了方便理解，給出了許多具體細(xì)節(jié)。但是很明顯，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)。
[0035]需要說(shuō)明的是，在沒(méi)有明確限定或不沖突的情況下，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例及其中的技術(shù)特征可以相互組合而形成技術(shù)方案。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種障礙物預(yù)警方法，應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)裝置障礙物規(guī)避和路徑規(guī)劃系統(tǒng)。該方法可以包括步驟SlOO至步驟S150。
[0037]步驟S100:分別獲取當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻的場(chǎng)景圖像，以及視場(chǎng)范圍內(nèi)各視點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)裝置的第一相對(duì)距離圖。
[0038]在本步驟中，獲取各視點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)裝置的相對(duì)距離圖也就是獲取深度信息圖。獲取的方法包括但不限于雙目視覺(jué)測(cè)距方法和雷達(dá)測(cè)距方法。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過(guò)其他視覺(jué)的測(cè)距原理或傳感器來(lái)獲取當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一個(gè)采樣時(shí)刻進(jìn)入視場(chǎng)范圍內(nèi)的各個(gè)視點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)裝置的相對(duì)距離。獲取到各視點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)裝置的第一相對(duì)距離圖之后，就可以計(jì)算出各視點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)裝置的第一相對(duì)距離。其中，視場(chǎng)范圍可以是傳感器監(jiān)測(cè)的范圍。運(yùn)動(dòng)裝置包括但不限于機(jī)器人、汽車(chē)和無(wú)人機(jī)。
[0039]本步驟還可以包括:根據(jù)雙目測(cè)距原理，由雙目攝像機(jī)成像，并結(jié)合同一物體在雙目攝像機(jī)的兩幅同時(shí)刻所成的場(chǎng)景圖像里的視覺(jué)差異以及雙目攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，獲取當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻的視場(chǎng)范圍內(nèi)各視點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)裝置的第一相對(duì)距離圖。
[0040]本步驟還可以采用以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0041]根據(jù)單目測(cè)距原理，對(duì)當(dāng)前采樣時(shí)刻的圖像和前一采樣時(shí)刻的圖像進(jìn)行幾何變換分析，得到當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻的場(chǎng)景圖像，以及視場(chǎng)范圍內(nèi)各視點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)裝置的第一相對(duì)距離圖。
[0042]本步驟還可以采用以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0043]根據(jù)雷達(dá)測(cè)距原理，對(duì)雷達(dá)視場(chǎng)內(nèi)的范圍進(jìn)行掃描，獲取當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻的場(chǎng)景圖像，以及視場(chǎng)范圍內(nèi)各視點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)裝置的第一相對(duì)距離圖。
[0044]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，上述獲取當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻的視場(chǎng)范圍內(nèi)各視點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)裝置的第一相對(duì)距離圖的方式僅僅為舉例，其他任意現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的獲取當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻的視場(chǎng)范圍內(nèi)各視點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)裝置的第一相對(duì)距離圖的方式也應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，并在此以引用的方式結(jié)合于此。
[0045]步驟S110:根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻的第一相對(duì)距離圖，對(duì)障礙物進(jìn)行分割和標(biāo)定，得到障礙物的輪廓、標(biāo)定信息以及將輪廓內(nèi)的第一距離加權(quán)平均得到在當(dāng)前采樣時(shí)刻障礙物到運(yùn)動(dòng)裝置的第二相對(duì)距離圖。
[0046]由于同一個(gè)障礙物在同一個(gè)采樣時(shí)刻到運(yùn)動(dòng)裝置的相對(duì)距離是一個(gè)相對(duì)固定的值。所以，根據(jù)第一相對(duì)距離圖，濾除路面和虛假障礙物信息，就可以得到各障礙物的分割輪廓和標(biāo)定信息，并得到各個(gè)障礙物到運(yùn)動(dòng)裝置的第二相對(duì)距離圖。根據(jù)第二相對(duì)距離圖就可以計(jì)算出各個(gè)障礙物到運(yùn)動(dòng)裝置的相對(duì)距離。
[0047]其中，根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻各視點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)裝置的第一相對(duì)距離圖，對(duì)障礙物進(jìn)行分割和標(biāo)定，得到障礙物的輪廓、標(biāo)定信息具體可以包括:對(duì)當(dāng)前采樣時(shí)刻的第一相對(duì)距離圖進(jìn)行過(guò)濾，去除路面和虛假障礙物;通過(guò)當(dāng)前采樣時(shí)刻的第一相對(duì)距離圖獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的障礙物的第二相對(duì)距離，并將第二相對(duì)距離值相似的視點(diǎn)融合成聯(lián)通的輪廓;對(duì)聯(lián)通的障礙物輪廓進(jìn)行標(biāo)記，并對(duì)輪廓內(nèi)的第一相對(duì)距離值加權(quán)平均獲得對(duì)障礙物第二相對(duì)距離值的綜合標(biāo)定。進(jìn)而得到當(dāng)前采樣時(shí)刻障礙物到運(yùn)動(dòng)裝置的第二相對(duì)距離圖。
[0048]另外，還可以根據(jù)單目測(cè)距原理，對(duì)相機(jī)的成像做基于模板的訓(xùn)練，進(jìn)行特征點(diǎn)標(biāo)定或機(jī)器學(xué)習(xí)的目標(biāo)識(shí)別，直接提取出識(shí)別目標(biāo)的輪廓，將輪廓與所存儲(chǔ)模板的尺寸進(jìn)行標(biāo)定，從而直接獲取當(dāng)前采樣時(shí)刻障礙物到運(yùn)動(dòng)裝置的第二相對(duì)距離圖。
[0049]步驟S120:根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻的場(chǎng)景圖像對(duì)，利用運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法，計(jì)算障礙物從當(dāng)前采樣時(shí)刻到前一采樣時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)矢量。
[0050]在本步驟中，通過(guò)對(duì)前后兩個(gè)采樣時(shí)刻的相機(jī)成像數(shù)據(jù)做運(yùn)動(dòng)估計(jì)運(yùn)算，就可以得到當(dāng)前采樣時(shí)刻各個(gè)視點(diǎn)或某些視點(diǎn)在前一個(gè)采樣時(shí)刻的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，或?qū)?yīng)位置，也即得到視點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)矢量。
[0051]通過(guò)本步驟，可以計(jì)算當(dāng)前采樣時(shí)刻的第二相對(duì)距離圖上的障礙物到前一采樣時(shí)刻的第二相對(duì)距離圖的對(duì)應(yīng)障礙物的運(yùn)動(dòng)矢量，也就是獲得了障礙物在兩個(gè)采樣時(shí)刻的相對(duì)距離(深度信息)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0052]其中，運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法優(yōu)選為塊匹配等快速運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法。
[0053]本步驟具體還可以包括:將當(dāng)前采樣時(shí)刻的場(chǎng)景圖像和前一采樣時(shí)刻的場(chǎng)景圖像劃分成N個(gè)子塊;其中，N取正整數(shù);利用快速塊匹配算法或頻域方計(jì)算法，計(jì)算當(dāng)前采樣時(shí)刻的場(chǎng)景圖像和前一采樣時(shí)刻的場(chǎng)景圖像中各子塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到各子塊的運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng);或者，利用光流法或頻域計(jì)算法，計(jì)算當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻的場(chǎng)景圖像中各關(guān)鍵點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到各關(guān)鍵點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)。對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)進(jìn)行分配或插值，計(jì)算得到各視點(diǎn)從當(dāng)前采樣時(shí)刻到前一采樣時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)矢量。
[0054]其中，在計(jì)算運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)時(shí)本發(fā)明實(shí)施例還可以采用其他空間域方法。
[0055]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，上述計(jì)算得到各視點(diǎn)從當(dāng)前采樣時(shí)刻到前一采樣時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)矢量的方式僅僅為舉例，其他任意現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的得到各視點(diǎn)從當(dāng)前采樣時(shí)刻到前一采樣時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)矢量的方式也應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，并在此以引用的方式結(jié)合于此。
[0056]步驟S130: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(shí)刻到前一采樣時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)矢量，匹配前一采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的被標(biāo)定障礙物，根據(jù)前一采樣時(shí)刻所述障礙物輪廓和前一采樣時(shí)刻第一相對(duì)距離圖，計(jì)算在前一采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)障礙物到運(yùn)動(dòng)裝置的第二相對(duì)距離圖。
[0057]其中，通過(guò)障礙物的輪廓和標(biāo)定信息以及障礙物從當(dāng)前采樣時(shí)刻到前一采樣時(shí)刻的所述運(yùn)動(dòng)矢量，就可以得到障礙物在當(dāng)前采樣時(shí)刻與前一采樣時(shí)刻的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)該對(duì)應(yīng)關(guān)系就可以獲得該障礙物在前一采樣時(shí)刻到運(yùn)動(dòng)裝置的第二相對(duì)距離圖。
[0058]另外，還可以根據(jù)所述單目測(cè)距原理，對(duì)相機(jī)的成像做基于模板的訓(xùn)練，進(jìn)行特征點(diǎn)標(biāo)定或機(jī)器學(xué)習(xí)的目標(biāo)識(shí)別，直接提取出所述識(shí)別目標(biāo)的輪廓，將所述輪廓與所存儲(chǔ)模板的尺寸進(jìn)行標(biāo)定，從而直接獲取所述當(dāng)前采樣時(shí)刻所述障礙物到運(yùn)動(dòng)裝置的第二相對(duì)距離圖。根據(jù)該第二相對(duì)距離圖就可以得到障礙物在前一采樣時(shí)刻到運(yùn)動(dòng)裝置的第二相對(duì)距離。
[0059]步驟S140:根據(jù)障礙物在當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻的第二相對(duì)距離圖，計(jì)算障礙物在當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻的第二相對(duì)距離變化值，并根據(jù)該第二相對(duì)距離變化值以及當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，計(jì)算在當(dāng)前采樣時(shí)刻障礙物與運(yùn)動(dòng)裝置的相對(duì)速度。
[0060]其中，本步驟就是將同一障礙物的兩個(gè)采樣時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的深度信息的差別除以采樣時(shí)間間隔，來(lái)計(jì)算該障礙物與運(yùn)動(dòng)機(jī)械的相對(duì)速度。
[0061]具體地，根據(jù)障礙物在當(dāng)前采樣時(shí)刻到運(yùn)動(dòng)裝置的第二相對(duì)距離和該障礙物在前一采樣時(shí)刻到運(yùn)動(dòng)裝置的第二相對(duì)距離，可計(jì)算出從當(dāng)前采樣時(shí)刻到前一采樣時(shí)刻的第二相對(duì)距離變化值，再用第二相對(duì)距離變化值除以當(dāng)前采樣時(shí)刻和前一采樣時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，就可以計(jì)算出障礙物與運(yùn)動(dòng)裝置的相對(duì)速度。
[0062]步驟S150:根據(jù)障礙物在當(dāng)前采樣時(shí)刻的第二相對(duì)距離圖和輪廓以及與運(yùn)動(dòng)裝置的相對(duì)速度，預(yù)判在當(dāng)前采樣時(shí)刻障礙物到運(yùn)動(dòng)裝置的碰撞時(shí)間。
[0063]本步驟具體可以包括:根據(jù)障礙物在當(dāng)前采樣時(shí)刻的第二相對(duì)距離圖和輪廓，對(duì)輪廓內(nèi)的第二距離值進(jìn)行加權(quán)平均，得到障礙物在當(dāng)前采樣時(shí)刻的第二相對(duì)距離；