一种垂直车位融合识别方法及系统
技术领域
本发明涉及自动泊车技术领域，特别是涉及一种垂直车位融合识别方法及系统。
背景技术
近年来，随着国内汽车保有量不断上升，自动泊车系统也越发普及。在当前的自动泊车技术中，自动泊车的车位通常采用超声波传感器、环视摄像头或者两者的结合来综合识别车位，识别出的车位通常包括垂直、水平和斜列车位。其通常所采用的识别策略为：当车经过时，发现存在一定的泊车空间，且空间内无障碍物，则认为是车位空间；地面已有车位线且车位线内没有障碍物，则认为是车位线车位。
在现有技术中，常用的垂直车位空间识别的方法：主要使用超声波探测障碍物来实现——先使用超声波探测一段没有障碍物的空间，然后使用逻辑判断这段空间是否满足泊车要求，如果满足要求则会将该车位作为有效车位释放给后续的轨迹规划、车辆控制单元来进行泊车。
但是现有的技术也存在一些不足之处：当检测到的有效垂直车位空间两侧有车时，由于超声波在物理层面上的局限，在判定可泊车位空间时，会保留一定误差。如果误差相对于真实车位空间较大时，使用当前技术方案识别到的车位进行的轨迹规划，可能会导致初次规划过于靠近一侧车辆，使得一侧车上乘员无法下车；或者因为靠一侧较近需要多次泊车调整，泊车过程繁琐，时间较长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种垂直车位融合识别方法及系统，可识别车位空间两侧障碍车辆的位置，使得车辆车位识别更加精确，可提升泊车规划的准确性，从而减少泊车步数和泊车时间。
为解决上述技术问题，作为本发明的一方面，提供一种垂直车位融合识别方法，其包括如下步骤：
步骤S11，使用车载的超声波传感器对停车空位进行车位空间识别，确定有效的垂直可泊车位，获得超声波车位空间；
步骤S12，使用车载的环视摄像头对所述垂直可泊车位两侧的障碍物进行识别，确定所述可泊车位两侧是否存在有效的障碍车辆；
步骤S13，使用车载的环视摄像头对所述有效的障碍车辆的停放位置进行识别，获得障碍车辆两侧的相对坐标；
步骤S14，根据障碍车辆两侧的相对坐标对所述障碍车辆的停放位置进行计算，获得其对应的视觉车位空间；
步骤S15，将所述超声波车位空间与视觉车位空间融合到同一坐标系下，获得超声波车位空间与视觉车位空间的融合坐标数据；
步骤S16，根据所述融合坐标数据，更新所述垂直可泊车位的两侧空间，确定最终用于自动泊车的泊车车位空间。
其中，所述步骤S11进一步包括：
识别出车位空间的空间参数，所述空间参数包括车位空间宽度以及车位空间深度；
将所述空间参数与预定的阈值进行比较，在所识别出的空间参数超过所述预定的阈值时，将所述车位空间确定为有效的垂直可泊车位。
其中，所述步骤S12进一步包括：
使用车载的环视摄像头对所述可泊车位两侧预定范围内的障碍物进行识别；
如果识别到至少一侧存在障碍物，且障碍物存在长度、宽度和轮胎尺寸信息，并满足对应的预定阈值，则确定所述可泊车位至少一侧存在有效的障碍车辆，并存储所述长度、宽度和轮胎尺寸信息。
其中，所述步骤S13进一步包括：
对所述可泊车位至少一侧的有效障碍车辆进行位置识别，根据障碍物的长度和宽度信息获得障碍物的中心点的相对坐标；
使用中心点的相对坐标加或减宽度的二分之一，获得所述有效障碍车辆两侧边缘的相对坐标。
其中，所述步骤S14进一步包括：
根据所述有效障碍车辆两侧边缘的相对坐标，进行坐标转换，获得视觉车位空间，包括车位左侧和右侧空间的坐标信息。
其中，所述步骤S15进一步包括：
采用轮速脉冲同步的方式，根据所述视觉车位空间中有效障碍车辆中心点的坐标，以及超声波识别出的障碍物的中心坐标，进行同步，将所述超声波车位空间与视觉车位空间融合到同一坐标系下，获得超声波车位空间与视觉车位空间的融合坐标数据。
其中，所述步骤S16进一步包括：
判断所述融合坐标数据中，视觉识别空间的两侧边界与超声波识别空间对应的边界之间的偏差是否在预定的范围之内，如是，则将视觉识别空间作为待定泊车空间；否则，将视觉识别空间与超声波识别空间的重叠区别作为待定泊车空间；
判断所述待定泊车空间是否满足有效车位条件；
在判断结果为满足时，将所述待定泊车空间确定为最终用于自动泊车的泊车车位空间，供自动泊车系统使用。
相应地，本发明的另一方面还提供一种垂直车位融合识别系统，其包括：
车位空间超声波识别单元，用于使用车载的超声波传感器对停车空位进行车位空间识别，确定有效的垂直可泊车位，获得超声波车位空间；
障碍车辆识别单元，用于使用车载的环视摄像头对所述垂直可泊车位两侧的障碍物进行识别，确定所述可泊车位两侧是否存在有效的障碍车辆；
障碍车辆位置识别单元，用于使用车载的环视摄像头对所述有效的障碍车辆的停放位置进行识别，获得障碍车辆两侧的相对坐标；
车位空间视觉计算单元，用于根据障碍车辆两侧的相对坐标对所述障碍车辆的停放位置进行计算，获得其对应的视觉车位空间；
车位空间融合同步单元，用于将所述超声波车位空间与视觉车位空间融合到同一坐标系下，获得超声波车位空间与视觉车位空间的融合坐标数据。
车位空间融合更新单元，用于根据所述超声波车位空间和所述视觉车位空间进行融合处理，更新所述垂直可泊车位的两侧空间，确定最终用于自动泊车的泊车车位空间。
其中，所述车位空间超声波识别单元进一步包括：
空间参数识别单元，用于识别出车位空间的空间参数，所述空间参数包括车位空间宽度以及车位空间深度；
垂直可泊车位确定单元，用于将所述空间参数与预定的阈值进行比较，在所识别出的空间参数超过所述预定的阈值时，将所述车位空间确定为有效的可泊车位。
其中，所述障碍车辆识别单元进一步包括：
障碍物识别单元，用于使用车载的环视摄像头对所述可泊车位两侧预定范围内的障碍物进行识别；
障碍车辆确认单元，用于在障碍物识别单元识别到至少一侧存在障碍物，且障碍物存在长度、宽度信息，并满足对应的预定阈值时，则确定所述可泊车位至少一侧存在有效的障碍车辆，并存储所述长度、宽度信息。
其中，所述障碍车辆位置识别单元进一步包括：
中心点相对坐标识别单元，用于对所述可泊车位至少一侧的有效障碍车辆进行位置识别，根据障碍物的长度和宽度信息获得障碍物的中心点的相对坐标；
边缘相对坐标识别单元，用于使用中心点的相对坐标加或减宽度的二分之一，获得所述有效障碍车辆两侧边缘的相对坐标。
其中，所述车位空间融合更新单元进一步包括：
第一判断处理单元，用于判断所述融合坐标数据中，视觉识别空间的两侧边界与超声波识别空间对应的边界之间的偏差是否在预定的范围之内，如是，则将视觉识别空间作为待定泊车空间；否则，将视觉识别空间与超声波识别空间的重叠区别作为待定泊车空间；
第二判断单元，用于判断所述待定泊车空间是否满足有效车位条件；
更新单元，用于在判断结果为满足时，将所述待定泊车空间确定为最终用于自动泊车的泊车车位空间，供自动泊车系统使用。
实施本发明实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供一种垂直车位融合识别方法及系统，使用超声波和摄像头融合泊车位的方法，对车位空间的识别采用超声波识别的基础上，增加了对旁边车位置的判断，然后通过融合同步、融合更新得到更准确的车位空间参数。可以提升车位空间识别准确率、减少超声波识别的车位空间的误差，有利于提升自动泊车系统轨迹准确度，从而提升自动泊车系统的泊车效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明提供的一种垂直车位融合识别方法的一个实施例的主流程示意图；
图2为图1中涉及的垂直车位识别场景原理示意图；
图3为图1中涉及的超声波车位空间的示意图；
图4为图1中涉及的识别障碍车辆中心点相对坐标的原理示意图；
图5为图1中涉及的融合坐标数据中视觉识别空间与超声波识别空间示意图；
图6为本发明提供的一种垂直车位融合识别系统的一个实施例的结构示意图；
图7为图6中车位空间超声波识别单元的结构示意图；
图8为图6中障碍车辆识别单元的结构示意图；
图9为图6中障碍车辆位置识别单元的结构示意图；
图10为图6中车位空间整合更新单元的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，示出了本发明提供的一种垂直车位融合识别方法，一并结合图2至图5所示，在本实施例中，所述用于自动泊车中的垂直车位融合识别方法包括如下步骤：
步骤S11，使用车载的超声波传感器对停车空位进行车位空间识别，确定有效的垂直可泊车位，获得超声波车位空间；可以理解的是，在本发明的其他实施例中，所述垂直可泊车位可以包含斜列车位；
在一个具体的例子中，所述步骤S11进一步包括：
识别出车位空间的空间参数，所述空间参数包括车位空间宽度(Wcar)以及车位空间深度(Lcar)；
将所述空间参数与预定的阈值进行比较，在所识别出的空间参数超过所述预定的阈值时，将所述车位空间确定为有效的可泊车位。
可以理解的是，本发明所采用探测车位空间的方法，是使用超声波对车位空间进行判断。由于超声波的探测为范围探测，该判断存在一定误差范围，因此无法精确车位空间内情况，只能给出大致的有效车位空间。在现有的技术条件下，该空间的表现形式是一个矩形空间。只有识别出来的车位空间的深度和宽度大于自动泊车系统需要的最小车位长度和宽度，才会认为这个是一个可泊的车位；该可泊车位可以参见图3中的线框的范围。
步骤S12，使用车载的环视摄像头对所述垂直可泊车位两侧的障碍物进行识别，确定所述可泊车位两侧是否存在有效的障碍车辆；
在一个具体的例子中，所述步骤S12进一步包括：
使用车载的环视摄像头对所述可泊车位两侧预定范围(如2米)内的障碍物进行识别；
如果识别到至少一侧存在障碍物，且障碍物存在长度、宽度、轴距长度和轮胎尺寸信息，并满足对应的预定阈值，则确定所述可泊车位至少一侧存在有效的障碍车辆，并存储所述长度、宽度、轴距长度和轮胎尺寸信息。可以理解的是，对于障碍物的宽度需要大于一个固定值(如大于1.5米)，而识别车辆的尺寸，包括长度(Lcar)、宽度(Wcar)和轮胎尺寸(S)需要都满足一定范围要求，才会认为是一辆有效的汽车；在其他一些例子中，还可以识别轴距长度(Lgear)信息；其中，对于轮胎尺寸的识别可以将环视摄像头拍摄的图片与预存的轮胎模型图片进行比较，两者达到预定的相似度即可以确定。通过对车辆长度(Lcar)、宽度(Wcar)和轮胎尺寸(S)的识别，可以判断该障碍物为一辆汽车，同时也方便确认该车辆靠近所述可泊车位一侧的轮廓线。
可以理解的是，有效的障碍车辆识别的目的是识别垂直的有效车位两侧的障碍物中是否存在车辆，包括左侧有车右侧无车、左侧无车右侧有车、左右侧都有车三种情况。如果左右侧都没有车，将退出车位空间融合更新的逻辑，将当前车位空间输出到自动泊车系统中作为目标车位。如果车位的左右的任意一侧有车，则流程进入步骤S13，在此实施例中，可以采用特定的标志位来表示某侧具有障碍车辆。
步骤S13，使用车载的环视摄像头对所述有效的障碍车辆的停放位置进行识别，获得障碍车辆两侧的相对坐标；
在一个具体的例子中，所述步骤S13进一步包括：
对所述可泊车位至少一侧的有效障碍车辆进行位置识别，根据障碍物的长度和宽度信息获得障碍物的中心点的相对坐标，具体地，在一个例子中，可以根据图4中的原理获得障碍物的中心点的相对坐标，根据Wcar变化曲线与Lcar变化曲线的两个相交点的中心位置来确定中心点；
使用中心点的相对坐标加或减宽度的二分之一(±Wcar/2)，获得所述有效障碍车辆两侧边缘的相对坐标。
步骤S14，根据障碍车辆两侧的相对坐标对所述障碍车辆的停放位置进行计算，获得其对应的视觉车位空间；
在一个具体的例子中，所述步骤S14进一步包括：
根据所述有效障碍车辆两侧边缘的相对坐标，进行坐标转换，获得视觉车位空间，包括车位左侧和右侧空间的坐标信息。
步骤S15，将所述超声波车位空间与视觉车位空间融合到同一坐标系下，获得超声波车位空间与视觉车位空间的融合坐标数据；
在一个具体的例子中，所述步骤S15进一步包括：
采用轮速脉冲同步的方式，根据所述视觉车位空间中有效障碍车辆中心点的坐标，以及超声波识别出的障碍物的中心坐标，进行同步，将所述超声波车位空间与视觉车位空间融合到同一坐标系下，获得超声波车位空间与视觉车位空间的融合坐标数据。
步骤S16，根据所述融合坐标数据，更新所述垂直可泊车位的两侧空间，确定最终用于自动泊车的泊车车位空间。
在一个具体的例子中，所述步骤S16进一步包括：
判断所述融合坐标数据中，视觉识别空间的两侧边界与超声波识别空间对应的边界之间的偏差是否在预定的范围之内(如图5中的△L)，此处的△L可以预先标定获得；如是，则将视觉识别空间作为待定泊车空间；否则，将视觉识别空间与超声波识别空间的重叠区别作为待定泊车空间；
判断所述待定泊车空间是否满足有效车位条件；可以理解的是，调整后的待定泊车空间的深度和最小宽度需满足一定范围要求。只有其最小车位宽度和深度大于自动泊车系统需要的最小车位宽度和最小深度，才会更新空间斜率；否则该车位是一个无效车位，将不会释放给自动泊车系统用于后续的泊车；
在判断结果为满足时，将所述待定泊车空间确定为最终用于自动泊车的泊车车位空间，供自动泊车系统使用，例如用于轨迹规划和控制。
如图6所示，示出了本发明的提供的一种垂直车位融合识别系统的一个实施例的结构示意图，一并图7至图10所示，在本实施例中，所述用于自动泊车中的垂直车位融合识别系统1，其包括：
车位空间超声波识别单元10，用于使用车载的超声波传感器对停车空位进行车位空间识别，确定有效的垂直可泊车位，获得超声波车位空间；
障碍车辆识别单元11，用于使用车载的环视摄像头对所述垂直可泊车位两侧的障碍物进行识别，确定所述可泊车位两侧是否存在有效的障碍车辆；
障碍车辆位置识别单元12，用于使用车载的环视摄像头对所述有效的障碍车辆的停放位置进行识别，获得障碍车辆两侧的相对坐标；
车位空间视觉计算单元13，用于根据障碍车辆两侧的相对坐标对所述障碍车辆的停放位置进行计算，获得其对应的视觉车位空间；
车位空间融合同步单元14，用于将所述超声波车位空间与视觉车位空间融合到同一坐标系下，获得超声波车位空间与视觉车位空间的融合坐标数据。
车位空间融合更新单元15，用于根据所述超声波车位空间和所述视觉车位空间进行融合处理，更新所述垂直可泊车位的两侧空间，确定最终用于自动泊车的泊车车位空间。
具体地，在一个实施的例子中，所述车位空间超声波识别单元10进一步包括：
空间参数识别单元100，用于识别出车位空间的空间参数，所述空间参数包括车位空间宽度以及车位空间深度；
垂直可泊车位确定单元101，用于将所述空间参数与预定的阈值进行比较，在所识别出的空间参数超过所述预定的阈值时，将所述车位空间确定为有效的可泊车位。
具体地，在一个实施的例子中，所述障碍车辆识别单元11进一步包括：
障碍物识别单元110，用于使用车载的环视摄像头对所述可泊车位两侧预定范围内的障碍物进行识别；
障碍车辆确认单元111，用于在障碍物识别单元识别到至少一侧存在障碍物，且障碍物存在长度、宽度信息，并满足对应的预定阈值时，则确定所述可泊车位至少一侧存在有效的障碍车辆，并存储所述长度、宽度信息。
具体地，在一个实施的例子中，所述障碍车辆位置识别单元12进一步包括：
中心点相对坐标识别单元120，用于对所述可泊车位至少一侧的有效障碍车辆进行位置识别，根据障碍物的长度和宽度信息获得障碍物的中心点的相对坐标；
边缘相对坐标识别单元121，用于使用中心点的相对坐标加或减宽度的二分之一，获得所述有效障碍车辆两侧边缘的相对坐标。
具体地，在一个实施的例子中，所述车位空间融合更新单元15进一步包括：
第一判断处理单元150，用于判断所述融合坐标数据中，视觉识别空间的两侧边界与超声波识别空间对应的边界之间的偏差是否在预定的范围之内，如是，则将视觉识别空间作为待定泊车空间；否则，将视觉识别空间与超声波识别空间的重叠区别作为待定泊车空间；
第二判断单元151，用于判断所述待定泊车空间是否满足有效车位条件；
更新单元152，用于在判断结果为满足时，将所述待定泊车空间确定为最终用于自动泊车的泊车车位空间，供自动泊车系统使用。
更多的细节，可以参考前述对图1至图5的描述，在此不进行详述。
实施本发明实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供一种垂直车位融合识别方法及系统，使用超声波和摄像头融合泊车位的方法，把车位空间的识别方法从原本的只通过超声波识别，增加了对旁边车位置的判断，然后通过融合同步、融合更新得到更准确的车位空间参数。可以提升车位空间识别准确率、减少超声波识别的车位空间的误差，有利于提升自动泊车系统轨迹准确度，从而提升自动泊车系统的泊车效率。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
