單目視覺系統檢測車輛的測距方法(Mobileye單目測距等7種方法)(1)
本文還是在傳統機器視覺的基礎上討論單目測距,深度學習直接估計深度圖不屬于這個議題,主要通過mobileye的論文管中窺豹,相信離實際工程應用還有很遠。
以前提過單目測距的問題,檢測的障礙物2-D框加上攝像頭的姿態和路面假設。以下根據公開發布的論文討論具體的算法:
注:深度學習直接估計深度圖不屬于這個議題。
1、Vision-based ACC with a Single Camera: Bounds on Range and Range Rate Accuracy

著名的Mobileye論文,先看成像幾何如圖:

本車A,前方車B和C,攝像頭P焦距f,高度H,和障礙物B/C距離Z1/Z2,B/C檢測框著地點在圖像的投影是y1/y2。那么y=fH/Z,所以Z=fH/y。下面是三個不同距離的估計結果:

精度測量得到:90米誤差大約10%, 44米誤差約為5%。
2、Integrated Vehicle and Lane Detection with Distance Estimation
算法流程如下:

先是從3個消失點估算攝像頭焦距,然后6個2D-3D對應點得到攝像頭姿態:

基于車道寬度的假設(3.75米),可以算出投影矩陣,隨之得到距離公式:


下圖是一些結果:

3、Use of a Monocular Camera to Analyze a Ground Vehicle’s Lateral Movements for Reliable Autonomous City Driving

還是基于消失點原理,加上水平線,可得到道路場景幾何關系。

消失點和pitch angle的關系:

從消失點得到pitch angle:

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