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    彩海探针重庆时时彩: 一种库位检测方法、系统、及移动设备.pdf

    关 键 词:
    一种 检测 方法 系统 移动 设备
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610976234.9

    申请日:

    2016.11.07

    公开号:

    CN106772389A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01S 15/02申请日:20161107|||公开
    IPC分类号: G01S15/02; G01S15/93; G01S17/02; G01S17/93 主分类号: G01S15/02
    申请人: 纵目科技(上海)股份有限公司
    发明人: 张伟伟; 蒋伟平; 陶正兵; 刘晓峰; 唐锐
    地址: 201201 上海市浦东新区上丰路977号1幢B座343室
    优先权:
    专利代理机构: 上海光华专利事务所 31219 代理人: 陈春
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610976234.9

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种库位检测方法、系统、及移动设备,根据至少一摄像头拍摄的图像,形成关于移动设备的特定视角的图像;提取图像中处于移动设备附近的可能库位区域内的所有直线;根据预设的第一库位特征,提取所有直线中的有效直线作为库位线,根据库位线获取可能库位区域中的第一库位位置信息;利用测距装置结合预设的第二库位特征对移动设备附近的可能库位区域进行探测,且获取与第二库位特征匹配的第二库位位置信息;融合第一库位位置信息以及第二库位位置信息,获取有效库位位置信息。本发明结合摄像头以及测距装置,检测移动设备附近的有效库位,进而可以较为准确的定位出库位的位置,以为自动泊车提供协助。

    权利要求书

    1.一种库位检测方法,其特征在于,应用于具有至少一个摄像头以及至少一个测距装
    置的移动设备上,所述库位检测方法包括:
    根据至少一所述摄像头拍摄的图像,形成关于所述移动设备的特定视角的图像;
    提取所述特定视角的图像中处于所述移动设备附近的可能库位区域内的所有直线;
    根据预设的第一库位特征,提取所述所有直线中的有效直线作为库位线,根据所述库
    位线获取所述可能库位区域中的第一库位位置信息;
    利用所述测距装置结合预设的第二库位特征对所述移动设备附近的可能库位区域进
    行探测,且获取与所述第二库位特征匹配的第二库位位置信息;
    融合所述第一库位位置信息以及所述第二库位位置信息,获取有效库位位置信息。
    2.根根据权利要求1所述的库位检测系统,其特征在于:所述融合的方式至少包括以下
    方式中的一种:
    方式一:根据所述第二库位位置信息对所述第一库位位置信息进行校验,以获得所述
    有效库位位置信息;具体为:当获取到所述第一库位位置信息时,根据所述第二库位位置信
    息判断所述第一库位位置信息对应的具有库位线的库位是否为空库位,且根据具有库位线
    的空库位对应的第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取所述有效库位位置信息;
    方式二:根据所述第一库位位置信息对所述第二库位位置信息进行校验,以获得所述
    有效库位位置信息;具体为:当获取到所述第二库位位置信息时,根据所述第一库位位置信
    息判断所述第二库位位置信息对应的空库位是否具有组成库位的库位线,且根据具有库位
    线的空库位对应的第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取所述有效库位位置信
    息。
    3.根据权利要求1所述的库位检测方法,其特征在于:所述移动设备附近的可能库位区
    域包括位于所述移动设备的左侧预设距离内的区域、位于所述移动设备的右侧预设距离内
    的区域、位于所述移动设备的前方预设距离内的区域、位于所述移动设备的后方预设距离
    内的区域、位于所述移动设备的左前方预设距离内的区域、位于所述移动设备的右前方预
    设距离内的区域、位于所述移动设备的左后方预设距离内的区域、或/和位于所述移动设备
    的右后方预设距离内的区域。
    4.根据权利要求1所述的库位检测方法,其特征在于:所述第一库位特征包括以下特征
    中的一种或多种:
    特征一:预设的库位形状;
    特征二:库位由两条平行线和一条垂直线或特定角度直线组成,所述平行线间的间距
    在预设库位长度范围内;
    特征三:组成库位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值;
    特征四:相邻库位的形状相同;
    特征五:库位由两条相对线和一条相交线组成,所述相对线间的间距在预设库位长度
    范围内;所述相对线与所述相交线的夹角在预设角度范围内;
    所述第二库位特征至少包括:预设的库位的宽度范围以及长度范围。
    5.根据权利要求1所述的库位检测方法,其特征在于,所述库位检测方法还包括:
    根据所述有效库位位置信息,提取相应库位的至少两个顶点的物理位置信息,并根据
    所述至少两个顶点的物理位置信息,在预设的交互界面中显示相应的库位图形。
    6.一种库位检测系统,其特征在于:应用于具有至少一个摄像头以及至少一个测距装
    置的移动设备上,所述库位检测系统包括与所述摄像头以及所述测距装置通信相连的处理
    装置,所述处理装置包括:
    图像形成???,用以根据至少一所述摄像头拍摄的图像,形成关于所述移动设备的特
    定视角的图像;
    直线提取???,与所述图像形成??橥ㄐ畔嗔?,用以提取所述特定视角的图像中处于
    所述移动设备附近的可能库位区域内的所有直线;
    第一库位位置信息获取???,与所述直线提取??橥ㄐ畔嗔?,用以根据预设的第一库
    位特征,提取所述所有直线中的有效直线作为库位线,根据所述库位线获取所述可能库位
    区域中的各库位位置信息;
    第二库位位置信息获取???,用以通过所述测距装置结合预设的第二库位特征对所述
    移动设备附近的可能库位区域进行探测,且获取与所述第二库位特征匹配的第二库位位置
    信息;
    有效库位位置信息获取???,用以融合所述第一库位位置信息以及所述第二库位位置
    信息,获取有效库位位置信息。
    7.根据权利要求6所述的库位检测系统,其特征在于:所述融合的方式至少包括以下方
    式中的一种:
    方式一:根据所述第二库位位置信息对所述第一库位位置信息进行校验,以获得所述
    有效库位位置信息;具体为:当获取到所述第一库位位置信息时,根据所述第二库位位置信
    息判断所述第一库位位置信息对应的具有库位线的库位是否为空库位,且根据具有库位线
    的空库位对应的第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取所述有效库位位置信息;
    方式二:根据所述第一库位位置信息对所述第二库位位置信息进行校验,以获得所述
    有效库位位置信息;具体为:当获取到所述第二库位位置信息时,根据所述第一库位位置信
    息判断所述第二库位位置信息对应的空库位是否具有组成库位的库位线,且根据具有库位
    线的空库位对应的第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取所述有效库位位置信
    息。
    8.根据权利要求6所述的库位检测系统,其特征在于,所述处理装置还包括:
    库位图形显示???,与所述有效库位位置信息获取??橥ㄐ畔嗔?,根据所述有效库位
    位置信息,提取对应库位的至少两个顶点的物理位置信息,并根据所述至少两个顶点的物
    理位置信息,在预设的交互界面中显示相应的库位图形。
    9.根据权利要求6所述的库位检测系统,其特征在于,所述库位检测系统还包括:
    存储???,与所述处理装置中的第一库位位置信息获取??橐约暗诙馕晃恢眯畔⒒?br />取??橥ㄐ畔嗔?,存储有所述预设的第一库位特征以及第二库位特征;
    所述第一库位特征包括以下特征中的一种或多种:
    特征一:预设的库位形状;
    特征二:库位由两条平行线和一条垂直线或特定角度直线组成,所述平行线间的间距
    在预设库位长度范围内;
    特征三:组成库位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值;
    特征四:相邻库位的形状相同;
    特征五:库位由两条相对线和一条相交线组成,所述相对线间的间距在预设库位长度
    范围内;所述相对线与所述相交线的夹角在预设角度范围内;
    所述第二库位特征至少包括:预设的库位的宽度范围以及长度范围。
    10.一种移动设备,其特征在于:具有至少一个摄像头、至少一个测距装置、以及如权利
    要求6~9中任一项所述的库位检测系统;所述移动设备包括汽车和/或智能手机。
    11.一种库位检测方法,其特征在于,所述库位检测方法包括:
    提取一特定视角的图像中处于移动设备附近的可能库位区域内的所有直线;
    根据预设的第一库位特征,提取所述所有直线中的有效直线作为库位线,根据所述库
    位线获取所述可能库位区域中的第一库位位置信息;
    从一测距装置获取与预设的第二库位特征匹配的第二库位位置信息;
    融合所述第一库位位置信息以及所述第二库位位置信息,获取有效库位位置信息。

    说明书

    一种库位检测方法、系统、及移动设备

    技术领域

    本发明涉及自动驾驶领域,特别是涉及一种库位检测方法、系统、及移动设备。

    背景技术

    随着汽车自动化技术的发展,目前市场上已有的车位检测方法是通过超声波测距
    雷达测量行驶的车辆距离库位上障碍车的距离的变化,从而识别出障碍车之间的库位。这
    种库位检测技术检测停车位比较滞后,在空旷的停车场的时候,超声波无法判断具体停车
    位在哪里;且在车位是斜着排列的时候,超声波很难准确判断斜着排列的库位,当车经过库
    位的时候,车位线被相邻车位的车挡住的话,超声波因为检测到障碍物而就会检测不出这
    是个库位。所以应用超声波检测库位具有一定的局限性。

    基于此,有必要提供一种更有效的库位检测方法,能够更有效的识别库位,为汽车
    泊车提供协助。

    发明内容

    鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种库位检测方法、系统、
    及移动设备,用于解决现有技术中不能准确识别有效库位的问题。

    为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种库位检测方法,应用于具有至
    少一个摄像头以及至少一个测距装置的移动设备上,所述库位检测方法包括:根据所述摄
    像头拍摄的图像,形成关于所述移动设备的特定视角的图像;提取所述图像中处于所述移
    动设备附近的可能库位区域内的所有直线;根据预设的第一库位特征,提取所述所有直线
    中的有效直线作为库位线,根据所述库位线获取所述可能库位区域中的第一库位位置信
    息;利用所述测距装置结合预设的第二库位特征对所述移动设备附近的可能库位区域进行
    探测,且获取与所述第二库位特征匹配的第二库位位置信息;融合所述第一库位位置信息
    以及所述第二库位位置信息,获取有效库位位置信息。

    于本发明一具体实施例中,所述融合的方式至少包括以下方式中的一种:方式一:
    根据所述第二库位位置信息对所述第一库位位置信息进行校验,以获得所述有效库位位置
    信息;具体为:当获取到所述第一库位位置信息时,根据所述第二库位位置信息判断所述第
    一库位位置信息对应的具有库位线的库位是否为空库位,且根据具有库位线的空库位对应
    的第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取所述有效库位位置信息;方式二:根据所
    述第一库位位置信息对所述第二库位位置信息进行校验,以获得所述有效库位位置信息;
    具体为:当获取到所述第二库位位置信息时,根据所述第一库位位置信息判断所述第二库
    位位置信息对应的空库位是否具有组成库位的库位线,且根据具有库位线的空库位对应的
    第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取所述有效库位位置信息。

    于本发明一具体实施例中,所述移动设备附近的可能库位区域包括位于所述移动
    设备的左侧预设距离内的区域、位于所述移动设备的右侧预设距离内的区域、位于所述移
    动设备的前方预设距离内的区域、位于所述移动设备的后方预设距离内的区域、位于所述
    移动设备的左前方预设距离内的区域、位于所述移动设备的右前方预设距离内的区域、位
    于所述移动设备的左后方预设距离内的区域、或/和位于所述移动设备的右后方预设距离
    内的区域。

    于本发明一具体实施例中,所述第一库位特征包括以下特征中的一种或多种:特
    征一:预设的库位形状;特征二:库位由两条平行线和一条垂直线或特定角度直线组成,所
    述平行线间的间距在预设库位长度范围内;特征三:组成库位的直线与其他区域的灰度差
    值大于预设灰度差值阈值;特征四:相邻库位的形状相同;特征五:库位由两条相对线和一
    条相交线组成,所述相对线间的间距在预设库位长度范围内;所述相对线与所述相交线的
    夹角在预设角度范围内。所述第二库位特征至少包括:预设的库位的宽度范围以及长度范
    围。

    于本发明一具体实施例中,所述库位检测方法还包括:根据所述有效库位位置信
    息,提取相应库位的至少两个顶点的物理位置信息,并根据所述至少两个顶点的物理位置
    信息,在预设的交互界面中显示相应的库位图形。

    为实现上述目的及其他相关目的,本发明还提供一种库位检测系统,其特征在于:
    应用于具有至少一个摄像头以及至少一个测距装置的移动设备上,所述库位检测系统包括
    与所述摄像头以及所述测距装置通信相连的处理装置,所述处理装置包括:图像形成???,
    用以根据所有所述摄像头拍摄的图像,形成关于所述移动设备的特定视角的图像;直线提
    取???,与所述图像形成??橥ㄐ畔嗔?,用以提取所述图像中处于所述移动设备附近的可
    能库位区域内的所有直线;第一库位位置信息获取???,与所述直线提取??橥ㄐ畔嗔?,用
    以根据预设的第一库位特征,提取所述所有直线中的有效直线作为库位线,根据所述库位
    线获取所述可能库位区域中的各库位位置信息;第二库位位置信息获取???,用以通过所
    述测距装置结合预设的第二库位特征对所述移动设备附近的可能库位区域进行探测,且获
    取与所述第二库位特征匹配的第二库位位置信息;有效库位位置信息获取???,用以融合
    所述第一库位位置信息以及所述第二库位位置信息,获取有效库位位置信息。

    于本发明一具体实施例中,所述融合的方式至少包括以下方式中的一种:方式一:
    根据所述第二库位位置信息对所述第一库位位置信息进行校验,以获得所述有效库位位置
    信息;具体为:当获取到所述第一库位位置信息时,根据所述第二库位位置信息判断所述第
    一库位位置信息对应的具有库位线的库位是否为空库位,且根据具有库位线的空库位对应
    的第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取所述有效库位位置信息;方式二:根据所
    述第一库位位置信息对所述第二库位位置信息进行校验,以获得所述有效库位位置信息;
    具体为:当获取到所述第二库位位置信息时,根据所述第一库位位置信息判断所述第二库
    位位置信息对应的空库位是否具有组成库位的库位线,且根据具有库位线的空库位对应的
    第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取所述有效库位位置信息。

    于本发明一具体实施例中,所述处理装置还包括:库位图形显示???,与所述有效
    库位位置信息获取??橥ㄐ畔嗔?,根据所述有效库位位置信息,提取对应库位的至少两个
    顶点的物理位置信息,并根据所述至少两个顶点的物理位置信息,在预设的交互界面中显
    示相应的库位图形。

    于本发明一具体实施例中,所述库位检测系统还包括:存储???,与所述处理装置
    中的第一库位位置信息获取??橐约暗诙馕晃恢眯畔⒒袢∧?橥ㄐ畔嗔?,存储有所述预
    设的第一库位特征以及第二库位特征;所述第一库位特征包括以下特征中的一种或多种:
    特征一:预设的库位形状;特征二:库位由两条平行线和一条垂直线或特定角度直线组成,
    所述平行线间的间距在预设库位长度范围内;特征三:组成库位的直线与其他区域的灰度
    差值大于预设灰度差值阈值;特征四:相邻库位的形状相同;特征五:库位由两条相对线和
    一条相交线组成,所述相对线间的间距在预设库位长度范围内;所述相对线与所述相交线
    的夹角在预设角度范围内;所述第二库位特征至少包括:预设的库位的宽度范围以及长度
    范围。

    为实现上述目的及其他相关目的,本发明还提供一种移动设备,具有至少一个摄
    像头、至少一个测距装置、以及如上任一项所述的库位检测系统。

    于本发明一具体实施例中,所述移动设备包括汽车和/或智能手机。

    本发明还提供一种库位检测方法,所述库位检测方法包括:提取一特定视角的图
    像中处于移动设备附近的可能库位区域内的所有直线;根据预设的第一库位特征,提取所
    述所有直线中的有效直线作为库位线,根据所述库位线获取所述可能库位区域中的第一库
    位位置信息;从一测距装置获取与预设的第二库位特征匹配的第二库位位置信息;融合所
    述第一库位位置信息以及所述第二库位位置信息,获取有效库位位置信息。

    如上所述,本发明的库位检测方法、系统、及移动设备,根据至少一摄像头拍摄的
    图像,形成关于所述移动设备的特定视角的图像;提取所述图像中处于所述移动设备附近
    的可能库位区域内的所有直线;根据预设的第一库位特征,提取所述所有直线中的有效直
    线作为库位线,根据所述库位线获取所述可能库位区域中的第一库位位置信息;利用所述
    测距装置结合预设的第二库位特征对所述移动设备附近的可能库位区域进行探测,且获取
    与所述第二库位特征匹配的第二库位位置信息;融合所述第一库位位置信息以及所述第二
    库位位置信息,获取有效库位位置信息。本发明结合摄像头以及测距装置,检测移动设备附
    近的有效库位,进而可以较为准确的定位出库位的位置,以为自动泊车提供协助。

    附图说明

    图1显示为本发明的库位检测方法在一具体实施例中的流程示意图。

    图2显示为本发明的一具体实施例中交互界面显示示意图。

    图3显示为本发明一具体实施例中应用的库位类型示意图。

    图4显示为本发明一具体实施例中应用的库位类型示意图。

    图5显示为本发明的库位检测系统在一具体实施例中的??槭疽馔?。

    图6显示为本发明的汽车在一具体实施例中的组成示意图。

    元件标号说明

    10 方法

    11~15 步骤

    21 汽车

    22 左侧区域

    23 右侧区域

    24 库位图形

    30 库位检测系统

    31 处理装置

    311 图像形成???br />

    312 直线提取???br />

    313 第一库位位置信息获取???br />

    314 第二库位位置信息获取???br />

    315 有效库位位置信息获取???br />

    32 存储???br />

    40 汽车

    41 摄像头

    42 测距装置

    具体实施方式

    以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书
    所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实
    施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离
    本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施
    例中的特征可以相互组合。

    需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构
    想,遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸
    绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也
    可能更为复杂。

    有效的库位检测,可以较好的辅助自动泊车系统的运行,本发明根据库位的特征,
    准确的检测出有空库位,以为自动泊车提供协助。具体的请参阅图1,显示为本发明的库位
    检测方法在一具体实施例中的流程示意图。所述库位检测方法10应用于具有至少一个摄像
    头以及至少一个测距装置的移动设备上,所述移动设备例如为汽车或智能手机,所述测距
    装置用于检测所述俯视全景图覆盖的区域涉及的可能库位区域中是否存在障碍物,所述障
    碍物包括停放于所述可能库位区域中的库位中的汽车。所述俯视全景图覆盖的区域可能仅
    覆盖到实际车位面积的一小局部面积,也可能覆盖到实际车位面积的一大局部面积,或者
    是覆盖到实际车位面积的全部面积。所述俯视全景图覆盖的区域中除了包括可能库位区
    域,还包括非库位区域(即百分百不可能是库位的区域)。

    所述库位检测方法10包括:

    11:根据所述摄像头拍摄的图像,形成关于所述移动设备的特定视角的图像;所述
    特定视角可以根据摄像头的类型以及摄像头的安装位置等因素决定,还可以根据用户的需
    求进行图像视角的调整,例如只形成关于所述汽车的右侧视角的图像,又例如只形成关于
    所述汽车的左侧视角的图像。而在以下的实施例描述中,以特定视角的图像为包括所述汽
    车的前侧、后侧、左侧、以及右侧的关于所述汽车的俯视全景图像为例进行说明,关于所述
    汽车的所述俯视全景图像例如为图2所示,其中,所述汽车21处于停车场内。且于具体应用
    中,在根据所述摄像头拍摄的图像形成关于所述汽车21的俯视全景图像之前,还包括对所
    述摄像头拍摄的图像进行预处理的过程,所述预处理至少包括以下方式中的一种:

    方式一:对各所述摄像头拍摄的图像去除噪音;

    其中,现实中的数字图像在数字化和传输过程中常受到成像设备与外部环境噪声
    干扰等影响,称为含噪图像或噪声图像。减少数字图像中噪声的过程称为图像去噪。

    噪声是图象干扰的重要原因。一幅图象在实际应用中可能存在各种各样的噪声,
    这些噪声可能在传输中产生,也可能在量化等处理中产生。根据噪声和信号的关系可将其
    分为三种形式:(f(x,y)表示给定原始图象,g(x,y)表示图象信号,n(x,y)表示噪声。

    1)加性噪声:此类噪声与输入图象信号无关,含噪图象可表示为f(x,y)=g(x,y)+
    n(x,y),信道噪声及光导摄像管的摄像机扫描图象时产生的噪声就属这类噪声。

    2)乘性噪声:此类噪声与图象信号有关,含噪图象可表示为f(x,y)=g(x,y)+n(x,
    y)g(x,y),飞点扫描器扫描图象时的噪声,电视图象中的相关噪声,胶片中的颗粒噪声就属
    于此类噪声。

    3)量化噪声:此类噪声与输入图象信号无关,是量化过程存在量化误差,再反映到
    接收端而产生。

    通常图像去噪滤波器包括以下几种:

    1、均值滤波器

    采用邻域平均法的均值滤波器非常适用于去除通过扫描得到的图像中的颗粒噪
    声。领域平均法有力地抑制了噪声,同时也由于平均而引起了模糊现象,模糊程度与领域半
    径成正比。

    几何均值滤波器所达到的平滑度可以与算术均值滤波器相比。但在滤波过程中会
    丢失更少的图象细节。谐波均值滤波器对"盐"噪声效果更好,但是不适用于"胡椒"噪声。它
    善于处理像高斯噪声那样的其他噪声。逆谐波均值滤波器更适合于处理脉冲噪声。但它有
    个缺点,就是必须要知道噪声是暗噪声还是亮噪声。以便于选择合适的滤波器阶数符号,如
    果阶数的符号选择错了可能会引起灾难性的后果。

    2、自适应维纳滤波器

    它能根据图象的局部方差来调整滤波器的输出,局部方差越大,滤波器的平滑作
    用越强。它的最终目标是使恢复图像f^(x,y)与原始图像f(x,y)的均方误差e2=E[(f(x,
    y)-f^(x,y)2]最小。该方法的滤波效果比均值滤波器效果要好,对保留图像的边缘和其他
    高频部分很有用,不过计算量较大。维纳滤波器对具有白噪声的图象滤波效果最佳。

    3、中值滤波器

    它是一种常用的非线性平滑滤波器。其基本原理是把数字图像或数字序列中一点
    的值用该点的一个领域中各点值的中值代换其主要功能是让周围象素灰度值的差比较大
    的像素改取与周围的像素值接近的值。从而可以消除孤立的噪声点,所以中值滤波对于滤
    除图像的椒盐噪声非常有效。中值滤波器可以做到既去除噪声又能?;ね枷竦谋咴?。从而
    获得较满意的复原效果。而且,在实际运算过程中不需要图象的统计特性。这也带来不少方
    便,但对一些细节多。特别是点、线、尖顶细节较多的图象不宜采用中值滤波的方法。

    4、形态学噪声滤除器

    将开启和闭合结合起来可用来滤除噪声,首先对有噪声图象进行开启操作,可选
    择结构要素矩阵比噪声的尺寸大,因而开启的结果是将背景上的噪声去除。最后是对前一
    步得到的图象进行闭合操作,将图象上的噪声去掉。根据此方法的特点可以知道,此方法适
    用的图像类型是图象中的对象尺寸都比较大。且没有细小的细节,对这种类型的图像除噪
    的效果会比较好。

    5、小波去噪

    这种方法保留了大部分包含信号的小波系数,因此可以较好地保持图象细节。小
    波分析进行图像去噪主要有3个步骤:

    (1)对图象信号进行小波分解;

    (2)对经过层次分解后的高频系数进行阈值量化;

    (3)利用二维小波重构图象信号。

    方式二:根据预设的标定校正规则对各所述摄像头拍摄的图像进行标定校正;所
    述标定校正规则例如为一转换矩阵,以根据所述转换矩阵对所述摄像头拍摄的图像进行校
    正。

    方式三:对各所述摄像头拍摄的图像进行裁剪、拼贴以及视频平滑处理。

    图像拼接就是把针对同一场景的相互有部分重叠的一系列图片合成一张大的宽
    视角的图像。拼接后的图像要求最大程度地与原始图像接近。失真尽可能小,没有明显的缝
    合线。

    原始图像的性质是影响图像拼接算法的最重要因素,原始图像得到的方式不同,
    图像整体性质也有很大差异,需要使用不同的拼接算法。本发明的拼接方法优选选用以下
    拼接方法中的一种:

    I)柱面/球面/立方体全景图拼接

    全景图的表示模式主要有球面全景图、柱面全景图和立方体全景图。柱面全景图
    易获得,能生成任意视线的场景,但对垂直方向的视域有限制;球面全景图能完整地表整个
    视点空间,但会导致在两极的场景扭曲变形;立方体全景图一般由6幅广角为90°的画面组
    成,易于数据的存储,便于显示,主要应用于三维虚拟现实领域.。

    柱面模型是最普遍采用的全景图拼接模型,该方法要求相机绕垂直转轴(如三脚
    架)作水平转动。将图像投影到一个统一的柱面上之后,拼接问题就转化为在柱面上图像间
    的平移问题。Heung2YeungShum等提出的同心圆拼接算法是一种依赖于相机参数的方法。该
    算法可看作是柱面模型的变异。

    II)基于透视变换的拼接

    透视变换的拼接对相机的运动没有严格的限制。但为了防止视差的出现,要求被
    拍摄的景物是一个近似的平面,拍摄中,景物距离相机足够远即可把它视为平面。当获得的
    是排列顺序未知的碎片图像,或相机的运动方式未知,可采用这种模型。

    III)基于仿射变换的拼接

    仿射变换常作为基于透视变换全景图的一种近似,在相机倾斜角度不大、焦距足
    够大的时候可获得较好的匹配结果仿射变换是定义在连续的图像上。

    IV)基于图像检索的图像拼接

    运用基于内容的图像检索方法进行图像拼接是一种结合图像数据库、图像检索、
    模式识别等技术的拼接方法。首先把原图分成很多小块,然后对每个小块,从图像数据库中
    找到与之在视觉上最相近的图像。最后用替代的方法把从数据库中选出的图像组成一张大
    图。

    12:提取所述图像中处于所述移动设备附近的可能库位区域内的所有直线;所述
    移动设备附近的可能库位区域包括位于所述移动设备的左侧预设距离内的区域、位于所述
    移动设备的右侧预设距离内的区域、位于所述移动设备的前方预设距离内的区域、位于所
    述移动设备的后方预设距离内的区域、位于所述移动设备的左前方预设距离内的区域、位
    于所述移动设备的右前方预设距离内的区域、位于所述移动设备的左后方预设距离内的区
    域、或/和位于所述移动设备的右后方预设距离内的区域。因为一般汽车在行进停车场时,
    停车库位一般位于汽车行进道路的两侧,所以,本实施例中,以所述移动设备附近的可能库
    位区域包括位于所述移动设备的左侧预设距离内的区域和位于所述移动设备的右侧预设
    距离内的区域为例进行说明,且位于所述移动设备的左侧预设距离内的区域和位于所述移
    动设备的右侧预设距离内的区域分别为如图2所示的汽车21的左侧区域22以及右侧区域
    23,且只检测该区域内的直线。

    优选的,通过hough变换检测并提取所述全景图像中处于所述汽车附近的可能库
    位区域内的所有直线。Hough变换是一种使用表决原理的参数估计技术。其原理是利用图像
    空间和Hough参数空间的点-线对偶性,把图像空间中的检测问题转换到参数空间。通过在
    参数空间里进行简单的累加统计,然后在Hough参数空间寻找累加器峰值的方法检测直线。
    Hough变换的实质是将图像空间内具有一定关系的像元进行聚类,寻找能把这些像元用某
    一解析形式联系起来的参数空间累积对应点。在参数空间不超过二维的情况下,这种变换
    有着理想的效果。

    通过hough变换检测直线的原理包括:对于平面中的一条直线,在笛卡尔坐标系
    中,常见的有点斜式,两点式两种表示方法。然而在hough变换中,考虑的是另外一种表示方
    式:使用(r,theta)来表示一条直线。其中r为该直线到原点的距离,theta为该直线的垂线
    与x轴的夹角。使用hough变换来检测直线的思想就是:为每一个点假设n个方向的直线,通
    常n=180,此时检测的直线的角度精度为1°,分别计算这n条直线的(r,theta)坐标,得到n
    个坐标点。如果要判断的点共有N个,最终得到的(r,theta)坐标有N*n个。有关这N*n个(r,
    theta)坐标,其中theta是离散的角度,共有180个取值。如果多个点在一条直线上,那么必
    有这多个点在theta=某个值theta_i时,这多个点的r近似相等于r_i。也就是说这多个点
    都在直线(r_i,theta_i)上。在实际的直线检测情况中,如果超过一定数目的点拥有相同的
    (r,theta)坐标,那么就可以判定此处有一条直线。

    所述直线检测的方法在另一具体实施例中还可以为利用最小二乘法进行直线检
    测,又或者结合随机Hough变换(RHT)抗噪声能力强与最小二乘法(LSM)拟合精度高的特性,
    基于随机Hough变换与最小二乘法进行直线检测。该直线检测方法能用于背景噪声较强且
    直线存在一定弯曲的图像,检测精度高。首先,用随机Hough变换确定直线的大致位置,得到
    直线参量和数量;然后,利用所得直线参数,计算图像中的点到直线的距离,根据距离,可以
    确定每条直线附近的点集,剔除干扰点和噪声;最后,用最小二乘法对点集中的各点进行拟
    合,得到精确的直线参量。

    13:根据预设的第一库位特征,提取所述所有直线中的有效直线作为库位线,根据
    所述库位线获取所述可能库位区域中的第一库位位置信息;其中,在另一具体实施例中,所
    述库位特征至少包括以下特征中的一种或多种:

    特征一:预设的库位形状;所述库位形状例如设置为矩形,且有垂直设置的多个矩
    形区域(如图2所示)、平行设置的多个矩形区域(如图3所示)、以及以一定角度倾斜设置的
    矩形区域(如图4所示)。当检测出的直线能够构成一个垂直设置、平行设置矩形区域、或倾
    斜设置的矩形区域,并且该矩形区域的大小与库位国家标准中的要求要求相匹配时,那么
    可以判断检测出的直线构成的该矩形区域对应了一个库位。

    特征二:库位由两条平行线和一条垂直线或特定角度直线组成,所述平行线间的
    间距在预设库位长度范围内;所述两条平行线例如为图2所示的位于库位的长度方向上两
    端的平行线,所述垂直线为沿所述库位长度方向且与所述两平行线垂直的直线,且相邻的
    两组该两条平行线和一条垂直线标识一个库位,且相邻的两条垂直线间的距离在预设的库
    位宽度范围内。所述预设库位长度范围以及预设库位宽度范围根据国家标准中对相应车型
    的库位的长度和宽度的要求而进行设置。例如,国家标准中,对垂直设置的小型汽车的库位
    的宽度为2.8米,所以,此处的预设库位宽度范围可以为2.8米~3.0米。

    特征三:组成库位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值;通常组
    成库位轮廓的直线较其周围区域的亮度较高,可以通过判断直线与直线周围的区域的灰度
    差值是否大于一个阈值来作为判断该直线是否为组成库位的有效直线的一个标准。

    特征四:相邻库位的形状相同,一般库位不会孤立存在,通?;嵊卸喔鱿嗤柚梅?br />式的库位形成一排,例如相邻库位均为垂直设置的库位形状、或均为平行设置的库位形状、
    或均为倾斜设置的库位形状时,判断该区域为一库位区域。

    特征五:库位由两条相对线和一条相交线组成,所述相对线间的间距在预设库位
    长度范围内;所述相对线与所述相交线的夹角在预设角度范围内。

    以上五种库位特征可以单独用来判断库位的存在,但是为了提高库位检测的精
    度,可以将多个特征进行结合来综合判断直线组成的区域是否为一库位区域。

    例如,结合特征二和特征三,且检测出的库位由两条平行线和一条垂直线或特定
    角度直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范围内,且同时组成库位的直线与其
    他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值,即同时满足特征二和特征三时,判断直线组成
    的区域为一有效的库位区域,提高库位检测的精度。

    又例如,结合特征二、特征三、以及特征四,且检测出的库位由两条平行线和一条
    垂直线或特定角度直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范围内,且同时组成库
    位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值,且相邻库位的形状相同,即同时
    满足特征二、特征三、和特征四时,判断直线组成的区域为一有效的库位区域。

    又例如,结合特征一、特征二、特征三、以及特征四,且检测出的库位与预设的库位
    形状相同,且由两条平行线和一条垂直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范围
    内,且同时组成库位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值,且相邻库位的
    形状相同,即同时满足特征一、特征二、特征三、和特征四时,判断直线组成的区域为一库位
    区域。

    在另一具体实施例中,又或者选择的库位特征设置优先级,且先对优先级高的库
    位特征进行比较,进而对优先级次之的库位特征进行比较,直到应用的库位特征中,优先级
    最低的库位特征都匹配时,判断获取到有效的库位。

    例如,选取特征二和特征三作为应用的库位特征,且特征二的优先级大于库位三
    的优先级,即,当检测出的直线在符合特征二的情况下,即检测出的库位由两条平行线和一
    条垂直线或特定角度直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范围内,再判断检测
    出的直线是否符合特征三,即组成库位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈
    值,在满足特征二的条件下,还满足特征三时,判断直线组成的该区域为一有效的库位区
    域,提高库位检测的精度。

    又例如,选取特征二、特征三、以及特征四为应用的库位特征,特征二的优先级大
    于特征三,特征三的优先级大于特征四,即检测出的库位由两条平行线和一条垂直线或特
    定角度直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范围内时,既满足特征二的要求,则
    进一步检测组成库位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值,即满足特征三
    的要求,则进一步检测相邻库位的形状相同,即满足特征四的要求,即以该预设的优先级顺
    序,判断直线组成的区域为一有效的库位区域。

    又例如,选取特征一、特征二、特征三、以及特征四为应用的库位特征,特征一的优
    先级大于特征二,特征二的优先级大于特征三,特征三的优先级大于特征四,即当检测出的
    库位与预设的库位形状相同时,满足特征一的要求,则进一步检测获取到的直线满足库位
    由两条平行线和一条垂直线或特定角度直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范
    围内的要求,既满足特征二的要求,则进一步检测组成库位的直线与其他区域的灰度差值
    大于预设灰度差值阈值,即满足特征三的要求,则进一步检测相邻库位的形状相同,即满足
    特征四的要求,即以该预设的优先级顺序,判断直线组成的区域为一有效的库位区域。

    选取的特征之间的优先级可以根据具体情况进行人为设定,并可以实时进行调
    整。

    14:利用所述测距装置结合预设的第二库位特征对所述移动设备附近的可能库位
    区域进行探测,且获取与所述第二库位特征匹配的第二库位位置信息;所述第二库位特征
    至少包括:预设的库位的宽度范围以及长度范围。所述库位的宽度范围以及长度范围可以
    根据国标中对于库位的要求进行设置。于具体应用实施例中,所述测距装置为分别设置于
    所述汽车21的两侧边的超声波测距装置,所述超声波测距装置为可以测得的距离大于10米
    的长距离超声波测距装置,在所述汽车21经过相应库位的时候,可以通过设置于所述汽车
    21的侧边的超声波测距装置测得汽车附近的可能库位区域的深度,在垂直设置的停车场
    中,该深度应与相应库位的长度相近,且根据所述汽车21的行进路线,获得相应深度区域对
    应的宽度,且在垂直设置的停车场中,该深度区域对应的宽度与相应库位的宽度相近。

    由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常
    用于距离的测量,利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制。所以
    本发明的所述测距装置优选为一超声波测距装置。

    超声波测距的原理为:超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时
    开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波
    就立即停止计时。

    超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发
    射点距障碍物的距离(s),即:s=340t/2。这就是所谓的时间差测距法。超声波测距的原理
    是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时
    间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。

    为了研究和利用超声波,人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲,超
    声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声
    波。

    其中,电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;机械方式有加尔统笛、液哨
    和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也各不相
    同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。

    即结合上述的超声波测距原理,可根据所述测距装置检测出的到可能库位区域中
    的距离,来判断该可能库位区域中是否存在障碍物,例如,当检测出的到可能库位区域中的
    距离为1米时,即可判断该可能库位区域中存在障碍物,不能用于停车,当当检测出的到可
    能库位区域中的距离为8米时,即可判断该可能库位区域中不存在障碍物,可以用于停车,
    属于一个有效库位。

    在另一具体实施例中,所述测距装置也可为一激光测距装置。

    激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定(又称激光测距)的仪器。激光
    测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器
    测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。

    激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,通常被用于精度要求较高的
    测量环境中,但是其应用成本较高,所以在本发明对测距进度要求不是很高的情况下,还优
    先选用如上所述的超声波测距装置。

    15:融合所述第一库位位置信息以及所述第二库位位置信息,获取有效库位位置
    信息。

    于本发明一具体实施例中,所述融合的方式至少包括以下方式中的一种:方式一:
    根据所述第二库位位置信息对所述第一库位位置信息进行校验,以获得所述有效库位位置
    信息;具体为:当获取到所述第一库位位置信息时,根据所述第二库位位置信息判断所述第
    一库位位置信息对应的具有库位线的库位是否为空库位(即判断对应的库位中是否存在障
    碍物),且根据具有库位线的空库位对应的第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取
    所述有效库位位置信息;方式二:根据所述第一库位位置信息对所述第二库位位置信息进
    行校验,以获得所述有效库位位置信息;具体为:当获取到所述第二库位位置信息时,根据
    所述第一库位位置信息判断所述第二库位位置信息对应的空库位是否具有组成库位的库
    位线,且根据具有库位线的空库位对应的第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取
    所述有效库位位置信息。即可以排除将停车场中不是库位区域的空旷区域作为有效的库
    位。

    于本发明一具体实施例中,所述库位检测方法10还包括:根据所述有效库位位置
    信息,提取相应库位的至少两个顶点的物理位置信息,并根据所述至少两个顶点的物理位
    置信息,在预设的交互界面中显示相应的库位图形。例如可提取所述库位的四个顶点的物
    理位置信息以在预设的交互界面中显示相应的库位图形。进一步的,所述交互界面中可显
    示多个检测到的库位图形,且在接受用户对一库位图形的手动选择后,以根据自动泊车系
    统,将汽车泊入相应的库位中。优选的,当交互界面中显示的库位图形与全景图像中显示的
    库位有偏差时,用户可以手动调节该库位图形至与相应的预设的库位图形重合。例如通过
    库位的四个顶点的物理位置信息在该全景图像中显示的库位图形为图2中的库位图形24所
    示,可见该库位图形24与该全景图像中显示的对应库位有一定的偏差,用户可以根据上、
    下、左、以及右的图像调整操作,将该库位图形24调整至与该全景图像中对应的库位重合。

    于本发明一具体实施例中,所述库位检测方法为图像处理方法,不包括任何硬件
    设备,该图像处理方法包括:提取一特定视角的图像中处于移动设备附近的可能库位区域
    内的所有直线;根据预设的第一库位特征,提取所述所有直线中的有效直线作为库位线,根
    据所述库位线获取所述可能库位区域中的第一库位位置信息;从一测距装置获取与预设的
    第二库位特征匹配的第二库位位置信息;融合所述第一库位位置信息以及所述第二库位位
    置信息,获取有效库位位置信息。该图像处理方法的进一步实现方式与上文所述的方法相
    同。

    进一步参阅图5,显示为本发明的库位检测系统在一具体实施例中的??槭疽馔?。
    所述库位检测系统30,应用于具有至少一个摄像头以及至少一个测距装置的移动设备上,
    所述移动设备例如为一汽车或智能手机,所述库位检测系统30包括与所述摄像头以及所述
    测距装置通信相连的处理装置31,所述处理装置31包括:

    图像形成???11,用以根据至少一所述摄像头拍摄的图像,形成关于所述移动设
    备的特定视角的图像;

    所述特定视角可以根据摄像头的类型以及摄像头的安装位置等因素决定,还可以
    根据用户的需求进行图像视角的调整,例如只形成关于所述汽车的右侧视角的图像,又例
    如只形成关于所述汽车的左侧视角的图像。而在以下的实施例描述中,以特定视角的图像
    为包括所述汽车的前侧、后侧、左侧、以及右侧的关于所述汽车的俯视全景图像为例进行说
    明,关于所述汽车的所述俯视全景图像例如为图2所示,其中,所述汽车21处于停车场内。且
    于具体应用中,在根据所述摄像头拍摄的图像形成关于所述汽车21的俯视全景图像之前,
    还包括对所述摄像头拍摄的图像进行预处理的过程,所述预处理至少包括以下方式中的一
    种:

    方式一:对各所述摄像头拍摄的图像去除噪音;

    其中,现实中的数字图像在数字化和传输过程中常受到成像设备与外部环境噪声
    干扰等影响,称为含噪图像或噪声图像。减少数字图像中噪声的过程称为图像去噪。

    噪声是图象干扰的重要原因。一幅图象在实际应用中可能存在各种各样的噪声,
    这些噪声可能在传输中产生,也可能在量化等处理中产生。根据噪声和信号的关系可将其
    分为三种形式:(f(x,y)表示给定原始图象,g(x,y)表示图象信号,n(x,y)表示噪声。

    1)加性噪声:此类噪声与输入图象信号无关,含噪图象可表示为f(x,y)=g(x,y)+
    n(x,y),信道噪声及光导摄像管的摄像机扫描图象时产生的噪声就属这类噪声。

    2)乘性噪声:此类噪声与图象信号有关,含噪图象可表示为f(x,y)=g(x,y)+n(x,
    y)g(x,y),飞点扫描器扫描图象时的噪声,电视图象中的相关噪声,胶片中的颗粒噪声就属
    于此类噪声。

    3)量化噪声:此类噪声与输入图象信号无关,是量化过程存在量化误差,再反映到
    接收端而产生。

    通常图像去噪滤波器包括以下几种:

    1、均值滤波器

    采用邻域平均法的均值滤波器非常适用于去除通过扫描得到的图像中的颗粒噪
    声。领域平均法有力地抑制了噪声,同时也由于平均而引起了模糊现象,模糊程度与领域半
    径成正比。

    几何均值滤波器所达到的平滑度可以与算术均值滤波器相比。但在滤波过程中会
    丢失更少的图象细节。谐波均值滤波器对"盐"噪声效果更好,但是不适用于"胡椒"噪声。它
    善于处理像高斯噪声那样的其他噪声。逆谐波均值滤波器更适合于处理脉冲噪声。但它有
    个缺点,就是必须要知道噪声是暗噪声还是亮噪声。以便于选择合适的滤波器阶数符号,如
    果阶数的符号选择错了可能会引起灾难性的后果。

    2、自适应维纳滤波器

    它能根据图象的局部方差来调整滤波器的输出,局部方差越大,滤波器的平滑作
    用越强。它的最终目标是使恢复图像f^(x,y)与原始图像f(x,y)的均方误差e2=E[(f(x,
    y)-f^(x,y)2]最小。该方法的滤波效果比均值滤波器效果要好,对保留图像的边缘和其他
    高频部分很有用,不过计算量较大。维纳滤波器对具有白噪声的图象滤波效果最佳。

    3、中值滤波器

    它是一种常用的非线性平滑滤波器。其基本原理是把数字图像或数字序列中一点
    的值用该点的一个领域中各点值的中值代换其主要功能是让周围象素灰度值的差比较大
    的像素改取与周围的像素值接近的值。从而可以消除孤立的噪声点,所以中值滤波对于滤
    除图像的椒盐噪声非常有效。中值滤波器可以做到既去除噪声又能?;ね枷竦谋咴?。从而
    获得较满意的复原效果。而且,在实际运算过程中不需要图象的统计特性。这也带来不少方
    便,但对一些细节多。特别是点、线、尖顶细节较多的图象不宜采用中值滤波的方法。

    4、形态学噪声滤除器

    将开启和闭合结合起来可用来滤除噪声,首先对有噪声图象进行开启操作,可选
    择结构要素矩阵比噪声的尺寸大,因而开启的结果是将背景上的噪声去除。最后是对前一
    步得到的图象进行闭合操作,将图象上的噪声去掉。根据此方法的特点可以知道,此方法适
    用的图像类型是图象中的对象尺寸都比较大。且没有细小的细节,对这种类型的图像除噪
    的效果会比较好。

    5、小波去噪

    这种方法保留了大部分包含信号的小波系数,因此可以较好地保持图象细节。小
    波分析进行图像去噪主要有3个步骤:

    (1)对图象信号进行小波分解;

    (2)对经过层次分解后的高频系数进行阈值量化;

    (3)利用二维小波重构图象信号。

    方式二:根据预设的标定校正规则对各所述摄像头拍摄的图像进行标定校正;所
    述标定校正规则例如为一转换矩阵,以根据所述转换矩阵对所述摄像头拍摄的图像进行校
    正。

    方式三:对各所述摄像头拍摄的图像进行裁剪、拼贴以及视频平滑处理。图像拼接
    就是把针对同一场景的相互有部分重叠的一系列图片合成一张大的宽视角的图像。拼接后
    的图像要求最大程度地与原始图像接近,失真尽可能小,没有明显的缝合线。

    原始图像的性质是影响图像拼接算法的最重要因素,原始图像得到的方式不同,
    图像整体性质也有很大差异,需要使用不同的拼接算法。拼接方法优选为以下中的一种:

    I)柱面/球面/立方体全景图拼接

    全景图的表示模式主要有球面全景图、柱面全景图和立方体全景图。柱面全景图
    易获得,能生成任意视线的场景,但对垂直方向的视域有限制;球面全景图能完整地表整个
    视点空间,但会导致在两极的场景扭曲变形;立方体全景图一般由6幅广角为90°的画面组
    成,易于数据的存储,便于显示,主要应用于三维虚拟现实领域.。

    柱面模型是最普遍采用的全景图拼接模型,该方法要求相机绕垂直转轴(如三脚
    架)作水平转动。将图像投影到一个统一的柱面上之后,拼接问题就转化为在柱面上图像间
    的平移问题。Heung2YeungShum等提出的同心圆拼接算法是一种依赖于相机参数的方法。该
    算法可看作是柱面模型的变异。

    II)基于透视变换的拼接

    透视变换的拼接对相机的运动没有严格的限制。但为了防止视差的出现,要求被
    拍摄的景物是一个近似的平面,拍摄中,景物距离相机足够远即可把它视为平面。当获得的
    是排列顺序未知的碎片图像,或相机的运动方式未知,可采用这种模型。

    III)基于仿射变换的拼接

    仿射变换常作为基于透视变换全景图的一种近似,在相机倾斜角度不大、焦距足
    够大的时候可获得较好的匹配结果仿射变换是定义在连续的图像上。

    IV)基于图像检索的图像拼接

    运用基于内容的图像检索方法进行图像拼接是一种结合图像数据库、图像检索、
    模式识别等技术的拼接方法。首先把原图分成很多小块,然后对每个小块,从图像数据库中
    找到与之在视觉上最相近的图像。最后用替代的方法把从数据库中选出的图像组成一张大
    图。

    直线提取???12,与所述图像形成???11通信相连,用以提取所述图像中处于
    所述移动设备附近的可能库位区域内的所有直线;所述移动设备附近的可能库位区域包括
    位于所述移动设备的左侧预设距离内的区域、位于所述移动设备的右侧预设距离内的区
    域、位于所述移动设备的前方预设距离内的区域、位于所述移动设备的后方预设距离内的
    区域、位于所述移动设备的左前方预设距离内的区域、位于所述移动设备的右前方预设距
    离内的区域、位于所述移动设备的左后方预设距离内的区域、或/和位于所述移动设备的右
    后方预设距离内的区域。

    优选的,通过hough变换检测并提取所述全景图像中处于所述汽车附近的可能库
    位区域内的所有直线。Hough变换是一种使用表决原理的参数估计技术。其原理是利用图像
    空间和Hough参数空间的点-线对偶性,把图像空间中的检测问题转换到参数空间。通过在
    参数空间里进行简单的累加统计,然后在Hough参数空间寻找累加器峰值的方法检测直线。
    Hough变换的实质是将图像空间内具有一定关系的像元进行聚类,寻找能把这些像元用某
    一解析形式联系起来的参数空间累积对应点。在参数空间不超过二维的情况下,这种变换
    有着理想的效果。

    通过hough变换检测直线的原理包括:对于平面中的一条直线,在笛卡尔坐标系
    中,常见的有点斜式,两点式两种表示方法。然而在hough变换中,考虑的是另外一种表示方
    式:使用(r,theta)来表示一条直线。其中r为该直线到原点的距离,theta为该直线的垂线
    与x轴的夹角。使用hough变换来检测直线的思想就是:为每一个点假设n个方向的直线,通
    常n=180,此时检测的直线的角度精度为1°,分别计算这n条直线的(r,theta)坐标,得到n
    个坐标点。如果要判断的点共有N个,最终得到的(r,theta)坐标有N*n个。有关这N*n个(r,
    theta)坐标,其中theta是离散的角度,共有180个取值。如果多个点在一条直线上,那么必
    有这多个点在theta=某个值theta_i时,这多个点的r近似相等于r_i。也就是说这多个点
    都在直线(r_i,theta_i)上。在实际的直线检测情况中,如果超过一定数目的点拥有相同的
    (r,theta)坐标,那么就可以判定此处有一条直线。

    所述直线检测的方法在另一具体实施例中还可以为利用最小二乘法进行直线检
    测,又或者结合随机Hough变换(RHT)抗噪声能力强与最小二乘法(LSM)拟合精度高的特性,
    基于随机Hough变换与最小二乘法进行直线检测。该直线检测方法能用于背景噪声较强且
    直线存在一定弯曲的图像,检测精度高。首先,用随机Hough变换确定直线的大致位置,得到
    直线参量和数量;然后,利用所得直线参数,计算图像中的点到直线的距离,根据距离,可以
    确定每条直线附近的点集,剔除干扰点和噪声;最后,用最小二乘法对点集中的各点进行拟
    合,得到精确的直线参量。

    第一库位位置信息获取???13,与所述直线提取???12通信相连,用以根据预
    设的第一库位特征,提取所述所有直线中的有效直线作为库位线,根据所述库位线获取所
    述可能库位区域中的各库位位置信息;

    其中,在另一具体实施例中,所述第一库位特征至少包括以下特征中的一种或多
    种:

    特征一:预设的库位形状;所述库位形状例如设置为矩形,且有垂直设置的多个矩
    形区域、平行设置的多个矩形区域、以及以一定角度倾斜设置的矩形区域。当检测出的直线
    能够构成一个垂直设置、平行设置矩形区域、或倾斜设置的矩形区域,并且该矩形区域的大
    小与库位国家标准中的要求要求相匹配时,那么可以判断检测出的直线构成的该矩形区域
    对应了一个库位。

    特征二:库位由两条平行线和一条垂直线或特定角度直线组成,所述平行线间的
    间距在预设库位长度范围内;所述两条平行线例如为图2所示的位于库位的长度方向上两
    端的平行线,所述垂直线为沿所述库位长度方向且与所述两平行线垂直的直线,且相邻的
    两组该两条平行线和一条垂直线标识一个库位,且相邻的两条垂直线间的距离在预设的库
    位宽度范围内。所述预设库位长度范围以及预设库位宽度范围根据国家标准中对相应车型
    的库位的长度和宽度的要求而进行设置。例如,国家标准中,对垂直设置的小型汽车的库位
    的宽度为2.8米,所以,此处的预设库位宽度范围可以为2.8米~3.0米。

    特征三:组成库位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值;通常组
    成库位轮廓的直线较其周围区域的亮度较高,可以通过判断直线与直线周围的区域的灰度
    差值是否大于一个阈值来作为判断该直线是否为组成库位的有效直线的一个标准。

    特征四:相邻库位的形状相同,一般库位不会孤立存在,通?;嵊卸喔鱿嗤柚梅?br />式的库位形成一排,例如相邻库位均为垂直设置的库位形状、或均为平行设置的库位形状、
    或均为倾斜设置的库位形状时,判断该区域为一库位区域。

    特征五:库位由两条相对线和一条相交线组成,所述相对线间的间距在预设库位
    长度范围内;所述相对线与所述相交线的夹角在预设角度范围内。

    以上五种库位特征可以单独用来判断库位的存在,但是为了提高库位检测的精
    度,可以将多个特征进行结合来综合判断直线组成的区域是否为一库位区域。

    例如,结合特征二和特征三,且检测出的库位由两条平行线和一条垂直线或特定
    角度直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范围内,且同时组成库位的直线与其
    他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值,即同时满足特征二和特征三时,判断直线组成
    的区域为一有效的库位区域,提高库位检测的精度。

    又例如,结合特征二、特征三、以及特征四,且检测出的库位由两条平行线和一条
    垂直线或特定角度直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范围内,且同时组成库
    位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值,且相邻库位的形状相同,即同时
    满足特征二、特征三、和特征四时,判断直线组成的区域为一有效的库位区域。

    又例如,结合特征一、特征二、特征三、以及特征四,且检测出的库位与预设的库位
    形状相同,且由两条平行线和一条垂直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范围
    内,且同时组成库位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值,且相邻库位的
    形状相同,即同时满足特征一、特征二、特征三、和特征四时,判断直线组成的区域为一库位
    区域。

    在另一具体实施例中,又或者选择的库位特征设置优先级,且先对优先级高的库
    位特征进行比较,进而对优先级次之的库位特征进行比较,直到应用的库位特征中,优先级
    最低的库位特征都匹配时,判断获取到有效的库位。

    例如,选取特征二和特征三作为应用的库位特征,且特征二的优先级大于库位三
    的优先级,即,当检测出的直线在符合特征二的情况下,即检测出的库位由两条平行线和一
    条垂直线或特定角度直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范围内,再判断检测
    出的直线是否符合特征三,即组成库位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈
    值,在满足特征二的条件下,还满足特征三时,判断直线组成的该区域为一有效的库位区
    域,提高库位检测的精度。

    又例如,选取特征二、特征三、以及特征四为应用的库位特征,特征二的优先级大
    于特征三,特征三的优先级大于特征四,即检测出的库位由两条平行线和一条垂直线或特
    定角度直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范围内时,既满足特征二的要求,则
    进一步检测组成库位的直线与其他区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值,即满足特征三
    的要求,则进一步检测相邻库位的形状相同,即满足特征四的要求,即以该预设的优先级顺
    序,判断直线组成的区域为一有效的库位区域。

    又例如,选取特征一、特征二、特征三、以及特征四为应用的库位特征,特征一的优
    先级大于特征二,特征二的优先级大于特征三,特征三的优先级大于特征四,即当检测出的
    库位与预设的库位形状相同时,满足特征一的要求,则进一步检测获取到的直线满足库位
    由两条平行线和一条垂直线或特定角度直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范
    围内的要求,既满足特征二的要求,则进一步检测组成库位的直线与其他区域的灰度差值
    大于预设灰度差值阈值,即满足特征三的要求,则进一步检测相邻库位的形状相同,即满足
    特征四的要求,即以该预设的优先级顺序,判断直线组成的区域为一有效的库位区域。

    选取的特征之间的优先级可以根据具体情况进行人为设定,并可以实时进行调
    整。

    第二库位位置信息获取???14,用以通过所述测距装置结合预设的第二库位特
    征对所述移动设备附近的可能库位区域进行探测,且获取与所述第二库位特征匹配的第二
    库位位置信息;

    所述第二库位特征至少包括:预设的库位的宽度范围以及长度范围。所述库位的
    宽度范围以及长度范围可以根据国标中对于库位的要求进行设置。于具体应用实施例中,
    所述测距装置为分别设置于所述汽车21的两侧边的超声波测距装置,所述超声波测距装置
    为可以测得的距离大于10米的长距离超声波测距装置,在所述汽车21经过相应库位的时
    候,可以通过设置于所述汽车21的侧边的测距装置测得汽车附近的可能库位区域的深度,
    在垂直设置的停车场中,该深度应与相应库位的长度相近,且根据所述汽车21的行进路线,
    获得相应深度区域对应的宽度,且在垂直设置的停车场中,该深度区域对应的宽度与相应
    库位的宽度相近。

    有效库位位置信息获取???15,与所述第一库位位置信息获取???13以及所述
    第二库位位置信息获取???14通信相连,用以融合所述第一库位位置信息以及所述第二
    库位位置信息,获取有效库位位置信息。

    于本发明一具体实施例中,所述融合的方式至少包括以下方式中的一种:方式一:
    根据所述第二库位位置信息对所述第一库位位置信息进行校验,以获得所述有效库位位置
    信息;具体为:当获取到所述第一库位位置信息时,根据所述第二库位位置信息判断所述第
    一库位位置信息对应的具有库位线的库位是否为空库位,且根据具有库位线的空库位对应
    的第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取所述有效库位位置信息;方式二:根据所
    述第一库位位置信息对所述第二库位位置信息进行校验,以获得所述有效库位位置信息;
    具体为:当获取到所述第二库位位置信息时,根据所述第一库位位置信息判断所述第二库
    位位置信息对应的空库位是否具有组成库位的库位线,且根据具有库位线的空库位对应的
    第一库位位置信息和/或第二库位位置信息获取所述有效库位位置信息。

    于本发明一具体实施例中,所述处理装置31还包括:库位图形显示???,与所述有
    效库位位置信息获取???15通信相连,根据所述有效库位位置信息,提取对应库位的至少
    两个顶点的物理位置信息,并根据所述至少两个顶点的物理位置信息,在预设的交互界面
    中显示相应的库位图形。

    所述库位图形显示??榈南允窘缑嬷?,还用以将所述汽车的图形虚拟到该界面
    中,且在将汽车泊入相应的库位的过程中,实时显示汽车泊入的对应的虚拟画面,以让用户
    可以及时了解泊车的过程和状态。

    进一步的,所述库位图形显示??槔缥淮ッ允酒?,通过用户进行的触控输
    入,选择相应的库位。

    触摸屏在设备与用户之间同时提供输出接口和输入接口。触摸屏控制器接收/发
    送来自/去往触摸屏的电信号。该触摸屏则向用户显示可视输出。这个可视输出可以包括文
    本、图形、视频及其任意组合。某些或所有可视输出可与用户接口对象相对应,在下文中将
    对它的更多细节进行描述。

    触摸屏还基于触觉和/或触知接触来接受用户的输入。该触摸屏形成一个接受用
    户输入的触摸敏感表面。该触摸屏和触摸屏控制器(连同存储器中任何相关联的??楹?或
    指令集一起)检测触摸屏上的接触(以及所述触摸的任何移动或中断),并且将检测到的接
    触变换成与显示在触摸屏上的诸如一个或多个软按键之类的用户界面对象的交互。

    在一个示例性实施例中,触摸屏与用户之间的接触点对应于用户的一个或多个手
    指。该触摸屏可以使用LCD(液晶显示器)技术或LPD(发光聚合物显示器)技术,但在其他实
    施例中可使用其他显示技术。

    触摸屏和触摸屏控制器可以使用多种触敏技术中的任何一种来检测接触及其移
    动或中断,这些触敏技术包括但不限于电容、电阻、红外和声表面波技术,以及其他接近传
    感器阵列,或用于确定与触摸屏相接触的一个或多个点的其他技术。用户可以使用任何适
    当物体或配件,例如指示笔、手指等等,来接触触摸屏。

    该触摸显示屏还具有一个接触/运动???,该接触/运动??橛氪ッ量刂破饕坏?br />来检测与触摸屏的接触。该接触/运动??榘ㄓ糜谥葱杏敫ッ恋慕哟ゼ觳庀喙亓?br />各种操作的各种软件组件,所述操作例如确定是否发生接触,确定该接触是否移动,以及追
    踪触摸屏上的移动,并且确定该接触是否中断(即是否停止接触)。确定接触点移动的操作
    可以包括确定接触点的速率(幅度)、速度(幅度和方向)和/或加速度(包括幅度和/或方
    向)。在某些实施例中,接触/运动??楹痛ッ量刂破骰辜觳獯ッ迳系慕哟?。

    该触摸显示屏在运行过程中还具有图形???,该图形??榘ㄓ糜谠诖ッ辽铣?br />现和显示图形的各种已知软件组件。注意术语“图形”包括可以显示给用户的任何对象,包
    括但不局限于文本、网页、图标(例如包括软按键在内的用户界面对象)、数字图像、视频、动
    画等等。

    在某些实施例中,图形??榘ü馇磕??。该光强??榭刂朴没Ы缑娑韵笳饫嘞?br />示在触摸屏上的图形对象的光强。光强控制可以包括增大或减小图形对象的光强。在某些
    实施例中,所述增大或减小可以遵循预定函数。

    用户界面状态??榭刂粕璞傅挠没Ы缑孀刺?。该用户界面状态??榭梢园ㄋ?br />??楹徒馑??。锁定??榧觳舛越璞缸坏接没Ы缑嫠ㄗ刺?,以及将设备转换到锁
    定状态的一个或多个条件中的任何一个条件的满足。解锁??榧觳舛越璞缸坏接没Ы?br />面解锁状态,以及将设备转换到解锁状态的一个或多个条件中的任何一个的满足。在下文
    中将会描述与用户界面状态相关的更多细节。

    于本发明一具体实施例中,所述库位检测系统30还包括:存储???2,与所述处理
    装置31中的第一库位位置信息获取???13以及第二库位位置信息获取???14通信相连,
    存储有所述预设的第一库位特征以及第二库位特征;所述第一库位特征包括以下特征中的
    一种或多种:特征一:预设的库位形状;特征二:库位由两条平行线和一条垂直线或特定角
    度直线组成,所述平行线间的间距在预设库位长度范围内;特征三:组成库位的直线与其他
    区域的灰度差值大于预设灰度差值阈值;特征四:相邻库位的形状相同;所述第二库位特征
    至少包括:预设的库位的宽度范围以及长度范围。

    所述的存储???2可包括高速随机存取存储器,并且还可包括非易失性存储器,
    例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中,
    存储???2还可以包括一个或多个处理器的存储器,例如经由RF电路或外部端口以及通信
    网络访问的网络附加存储器,其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网
    (LAN)、广域网(WLAN)、存储局域网(SAN)等或其他适当组合。存储??榭刂破骺煽刂粕璞傅?br />诸如CPU和接口电路之类的其他组件对存储器的访问。

    于本发明另一具体实施例中,所述处理装置31还可集成于一移动电子设备中,所
    述移动电子设备例如为与所述摄像头和所述测距装置通信连接的智能手机,且,所述处理
    装置31设置于所述电子设备中,可以减小所述汽车的车载终端的数据处理压力。所述摄像
    头和所述测距装置与所述智能手机的通信连接为通过Bluetooth、CDMA2000、GSM、Infrared
    (IR)、ISM、RFID、UMTS/3GPPw/HSDPA、UWB、WiMAX Wi-Fi和ZigBee等无线通信协议中的一种
    进行无线通信。

    进一步的,所述处理装置31在所述移动电子设备中以一种APP的形成存在,开启所
    述APP的方式,例如包括:用户手动打开、该移动电子设备检测到汽车的车载终端发送的自
    动泊车请求时,该移动电子设备开启所述APP。

    所述移动电子设备优选包括存储器、存储器控制器、一个或多个处理器(CPU)、接
    口电路、RF(射频)电路、音频电路、扬声器、麦克风、输入/输出(I/O)子系统、触摸显示屏、其
    他输出或控制设备,以及外部端口。这些组件通过一条或多条通信总线或信号线进行通信。

    该移动电子设备可以是任何便携式电子设备,包括但不限于笔记本电脑、平板电
    脑、智能手机、多媒体播放器、个人数字助理(PDA)等等,还可能包括其中两项或多项的组
    合。应当理解,本实施例中列举的设备只是便携式电子设备的一个实例,该设备的组件可以
    比图示中给出的具有更多或更少的组件,或具有不同的组件配置。图中所示的各种组件可
    以用硬件、软件或软硬件的组合来实现,包括一个或多个信号处理和/或专路。

    所述I/O子系统提供设备的输入/输出外设和接口电路之间的接口,输入输出外设
    例如触摸屏和其他输入/控制设备。该I/O子系统包括触摸屏控制器以及用于其他输出或控
    制设备的一个或多个输入控制器。所述一个或多个输入控制器接收/发送来自/去往其他输
    入或控制设备的电信号。所述其他输入/控制设备可包括物理按钮(例如按压按钮,摇杆按
    钮等等)、拨号盘、滑块开关、操纵杆等等。

    或者在另一具体实施例中,所述汽车的车载终端还可将所述摄像头和所述测距装
    置获得的数据发送至一云端中,并且所述处理装置31集成于与所述云端关联的服务器中,
    并将处理结果发送至所述车载终端以进行显示,同样将数据的主要处理过程放置于云端,
    可减小所述汽车的数据处理压力。

    或者在另一具体实施例中,所述摄像头和所述测距装置获取的数据被上传至一网
    络平台中,且与该网络平台关联的服务器集成的所述处理装置31对所述摄像头和所述测距
    装置上传的数据进行处理,所述汽车的车载终端或者其他终端,可以通过预先注册的用户
    名密码登录至所述网络平台,以获取所述处理装置31的处理结果,并进行相应的显示等操
    作。

    且更进一步的,所述库位图形显示??榭梢晕捎谒銎档某翟叵允局斩?br />中,或者也可以为集成于所述智能手机中。

    为实现上述目的及其他相关目的,本发明还提供一种汽车,具有至少一个摄像头、
    至少一个测距装置、以及如上任一项所述的库位检测系统。

    进一步参阅图6,显示为本发明的移动设备在一具体实施例中的组成示意图。所述
    移动设备40具有至少一个摄像头41、至少一个测距装置42、以及所述库位检测系统30。其
    中,所述测距装置42为超声波测距装置,且至少包括两个,以分别设置于所述移动设备40的
    两侧,所述移动设备40例如为汽车或智能手机。

    综上所述,本发明的库位检测方法、系统、及移动该设备,根据摄像头拍摄的图像,
    形成关于所述移动设备的特定视角的图像;提取所述图像中处于所述移动设备附近的可能
    库位区域内的所有直线;根据预设的第一库位特征,提取所述所有直线中的有效直线作为
    库位线,根据所述库位线获取所述可能库位区域中的第一库位位置信息;利用所述测距装
    置结合预设的第二库位特征对所述移动设备附近的可能库位区域进行探测,且获取与所述
    第二库位特征匹配的第二库位位置信息;融合所述第一库位位置信息以及所述第二库位位
    置信息,获取有效库位位置信息。本发明结合摄像头以及测距装置,检测移动设备附近的有
    效库位,进而可以较为准确的定位出库位的位置,以为自动泊车提供协助。所以,本发明有
    效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

    上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟
    悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因
    此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完
    成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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    本文标题:一种库位检测方法、系统、及移动设备.pdf
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