44]信息處理模塊接收并處理信息采集模塊傳送的相關(guān)信息；其中，數(shù)據(jù)處理單元接收并實(shí)時(shí)處理超聲波傳感器采集到的信息，包括側(cè)方車位寬度信息和本車與側(cè)方已停放車輛的距離信息:視頻圖像處理單元首先對(duì)高清攝像頭采集的圖像進(jìn)行提取，然后根據(jù)離線訓(xùn)練得到的關(guān)鍵類Haar特征和AdaBoost分類器對(duì)圖像進(jìn)行特征提取和分類識(shí)別，最后輸出側(cè)方已停放車輛朝向的檢測(cè)結(jié)果；信息處理模塊將車位信息和車輛朝向檢測(cè)結(jié)果傳送至單片機(jī)MCU。
[0045]單片機(jī)MCU接收信息處理模塊傳送的信息，并根據(jù)信息的同時(shí)性對(duì)數(shù)據(jù)處理單元和視頻圖像處理單元的信息進(jìn)行整合，得出車位的可利用性信息以及可用車位兩側(cè)已停放車輛朝向，判別此時(shí)的泊車位場(chǎng)景；并根據(jù)判別的泊車位場(chǎng)景對(duì)路徑規(guī)劃模塊發(fā)出指令。
[0046]路徑規(guī)劃模塊接收單片機(jī)MCU傳送的指令，首先選擇與此泊車場(chǎng)景相對(duì)應(yīng)的泊車入庫路徑，并傳回至單片機(jī)MCU，單片機(jī)MCU調(diào)用泊車入庫路徑，發(fā)出指令由執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行，完成泊車入庫過程。
[0047]車輛入庫之后，為了防止泊車入庫后不方便打開車門，單片機(jī)MCU根據(jù)當(dāng)前泊車位場(chǎng)景調(diào)用路徑規(guī)劃模塊規(guī)劃的庫內(nèi)車身位置調(diào)整路徑，即汽車向車位的非駕駛是一側(cè)調(diào)整，使駕駛室一側(cè)有充足空間，方便駕駛員開啟車門；隨后，單片機(jī)MCU發(fā)出指令由自動(dòng)泊車系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照此路徑完成庫內(nèi)車身位置的調(diào)整，泊車完成。
[0048]在視頻圖像處理單兀過程中，首先在QS-PTE9核心板中進(jìn)彳丁識(shí)別算法的編與，整個(gè)算法包括離線訓(xùn)練過程和識(shí)別過程。如圖3所示，離線訓(xùn)練過程利用大量的車輛正面樣本和車輛背面樣本，一方面從大量類Haar特征中選取對(duì)分類識(shí)別起關(guān)鍵作用的特征，另一方面為識(shí)別過程準(zhǔn)備用于兩類分類識(shí)別的AdaBoost分類器，以提高識(shí)別的精確度；識(shí)別過程首先對(duì)視頻畫面進(jìn)行提取，然后根據(jù)離線訓(xùn)練得到的關(guān)鍵類Haar特征和AdaBoost分類器對(duì)圖像進(jìn)行特征提取和分類識(shí)別，最后輸出車輛朝向的檢測(cè)結(jié)果。首先，類Haar特征是利用矩形積分圖法對(duì)車輛進(jìn)行特征量化，例如將圖4所示中的任意一個(gè)矩形放到車輛正面區(qū)域上，然后用白色區(qū)域的像素和減去黑色區(qū)域的像素和，得到的值就是所謂的車輛正面特征值，如果把同一個(gè)矩形放到車輛背面或者非車輛區(qū)域，那么計(jì)算出的特征值應(yīng)該和車輛正面特征值是不一樣的，而且區(qū)別越大越好，以區(qū)別車輛正面、車輛背面以及非車輛區(qū)域；其次，AdaBoost分類器利用的是一種迭代算法，如圖5所示，它是一個(gè)簡(jiǎn)單的弱分類算法提升過程，通過不斷地利用類Haar特征得到的特征值進(jìn)行訓(xùn)練，提高對(duì)數(shù)據(jù)的分類能力。例如:本專利中使用四個(gè)類Haar特征fl，f2, gl, g2來判斷輸入數(shù)據(jù)是車輛正面還是車輛背面又或者不是車輛。
[0049]如圖6中場(chǎng)景一所示，首先，由于左側(cè)車輛侵入中間車位左邊線，右側(cè)車輛緊靠中間車位右邊線，造成中間車位較為狹小，但此車位仍足夠汽車進(jìn)入所以該車位可用；其次，該車位兩側(cè)已停放車輛均為車頭朝前，若本車仍舊執(zhí)行常規(guī)倒車入庫，則該三輛汽車均需從左側(cè)開啟車門，此時(shí)由于車位狹小將造成右側(cè)兩車均不方便開啟車門；所以，此場(chǎng)景下最佳泊車路徑為開車入庫(見圖7所示)，且通過路徑規(guī)劃模塊合理規(guī)劃庫內(nèi)車身位置的調(diào)整路徑，進(jìn)行庫內(nèi)車身位置調(diào)整，即汽車向車位的非駕駛室一側(cè)調(diào)整，使駕駛室一側(cè)有充足空間，方便駕駛員開啟車門。
[0050]如圖8中場(chǎng)景二所示，首先，由于左側(cè)車輛侵入中間車位左邊線，右側(cè)車輛緊靠中間車位右邊線，造成中間車位較為狹小，但此車位仍足夠汽車進(jìn)入所以該車位可用；其次，該車位左側(cè)已停放車輛為車尾朝前，右側(cè)已停放車輛為車頭朝前，即兩車均需從中間側(cè)開啟車門；所以，此場(chǎng)景下本車既可選擇倒車入庫(見圖9所示)又可選擇開車入庫(見圖7所示)，但需要路徑規(guī)劃模塊規(guī)劃庫內(nèi)調(diào)整的路徑，使本車處于兩車正中間位置，既滿足本車能開啟車門又為兩側(cè)車輛留下一定的操作空間。
[0051] 所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種狹小垂直車位場(chǎng)景智能識(shí)別與泊車路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，包括信息采集模塊、信息處理模塊、路徑規(guī)劃模塊、單片機(jī)MCU、電源模塊；所述信息采集模塊連接信息處理模塊，所述信息處理模塊和路徑規(guī)劃模塊均與單片機(jī)MCU連接，所述電源模塊均與信息采集模塊、信息處理模塊、單片機(jī)MCU和路徑規(guī)劃模塊相連； 所述電源模塊用于提供電源； 所述信息采集模塊包括超聲波傳感器和高清攝像頭，所述超聲波傳感器用于在線采集本車與側(cè)方車位內(nèi)已停放車輛的距離和側(cè)方車位的寬度，所述高清攝像頭用于采集側(cè)方車位內(nèi)已停放車輛的圖像； 所述信息處理模塊包括數(shù)據(jù)處理單元和視頻圖像處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元用于實(shí)時(shí)處理超聲波傳感器采集到的距離信息；所述視頻圖像處理單元用于對(duì)高清攝像頭采集的圖像信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理并得出側(cè)方車位內(nèi)已停放車輛的朝向；所述信息處理模塊將處理結(jié)果反饋給單片機(jī)MCU ； 所述路徑規(guī)劃模塊用于根據(jù)預(yù)設(shè)的泊車位場(chǎng)景規(guī)劃泊車入庫路徑，并制定相應(yīng)場(chǎng)景下的庫內(nèi)車身位置調(diào)整路徑，所述路徑規(guī)劃模塊可與MCU進(jìn)行通訊； 所述單片機(jī)MCU用于將信息處理模塊所反饋的處理結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，判斷泊車位場(chǎng)景，并調(diào)用路徑規(guī)劃模塊來確定泊車入庫路徑和庫內(nèi)車身位置調(diào)整路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種狹小垂直車位場(chǎng)景智能識(shí)別與泊車路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波傳感器為兩個(gè)，且分別安裝在汽車車身兩側(cè)的前排車門的中間位置；所述高清攝像頭為兩個(gè)，且分別安裝在汽車左、右兩側(cè)后視鏡下方。
3.—種狹小垂直車位場(chǎng)景智能識(shí)別與泊車路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)啟動(dòng)電源模塊，信息采集模塊中的超聲波傳感器在線實(shí)時(shí)探測(cè)本車與側(cè)方車位內(nèi)已停放車輛的距離和側(cè)方車位的寬度，高清攝像頭實(shí)時(shí)拍攝側(cè)方車位內(nèi)已停放車輛的圖像； (2)信息處理模塊中的數(shù)據(jù)處理單元處理本車與側(cè)方車位內(nèi)已停放車輛的距離和側(cè)方車位的寬度信息，視頻圖像處理單元處理高清攝像頭實(shí)時(shí)拍攝側(cè)方車位內(nèi)已停放車輛的圖像，并將結(jié)果傳送至單片機(jī)MCU ; (3)單片機(jī)MCU根據(jù)信息的同時(shí)性對(duì)數(shù)據(jù)處理單元和視頻圖像處理單元的信息進(jìn)行整合，得出車位的可利用性信息，判別此時(shí)的泊車位場(chǎng)景；并根據(jù)判別的泊車位場(chǎng)景對(duì)路徑規(guī)劃模塊發(fā)出指令； (4)路徑規(guī)劃模塊接收單片機(jī)MCU傳送的指令，并將泊車入庫路徑信息傳回至單片機(jī)MCU ;單片機(jī)MCU調(diào)用泊車入庫路徑，發(fā)出指令由執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行，完成泊車入庫過程； (5)車輛入庫后，單片機(jī)MCU再根據(jù)當(dāng)前泊車位場(chǎng)景以及超聲波傳感器測(cè)量的當(dāng)前車輛與兩側(cè)車輛之間距離信息，調(diào)用路徑規(guī)劃模塊的車身位置調(diào)整路徑，發(fā)出指令指導(dǎo)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按此路徑完成庫內(nèi)車身位置的調(diào)整，泊車完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種狹小垂直車位場(chǎng)景智能識(shí)別與泊車路徑規(guī)劃方法，其特征在于，步驟(2)中所述視頻圖像處理單元的處理過程為離線訓(xùn)練過程和識(shí)別過程；所述離線訓(xùn)練過程利用大量的車輛正面樣本和車輛背面樣本，一方面從大量類Haar特征中選取對(duì)分類識(shí)別起關(guān)鍵作用的特征，另一方面為識(shí)別過程準(zhǔn)備用于兩類分類識(shí)別的AdaBoost分類器；所述識(shí)別過程為首先對(duì)高清攝像頭采集的圖像進(jìn)行提取，然后根據(jù)離線訓(xùn)練得到的關(guān)鍵類Haar特征和AdaBoost分類器對(duì)圖像進(jìn)行特征提取和分類識(shí)別，最后輸出側(cè)方已停放車輛朝向的檢測(cè)結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種狹小垂直車位場(chǎng)景智能識(shí)別與泊車路徑規(guī)劃方法，其特征在于，步驟(4)中所述路徑規(guī)劃模塊接受單片機(jī)MCU傳送的指令時(shí)，首先選擇與此泊車場(chǎng)景相對(duì)應(yīng)的泊車入庫路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種狹小垂直車位場(chǎng)景智能識(shí)別與泊車路徑規(guī)劃方法，其特征在于，步驟(5)中所述調(diào)用路徑規(guī)劃模塊的車身位置調(diào)整路徑為汽車向車位的非駕駛室一側(cè)調(diào)整。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種狹小垂直車位場(chǎng)景智能識(shí)別與泊車路徑規(guī)劃方法，包括信息采集模塊、信息處理模塊、路徑規(guī)劃模塊、單片機(jī)MCU、電源模塊，所述信息采集模塊用于在線采集本車與側(cè)方車位內(nèi)已停車輛的距離、側(cè)方車位的寬度和已停放車輛的圖像，并將信息傳遞給信息處理模塊，信息處理模塊將處理結(jié)果反饋給單片機(jī)MCU；單片機(jī)MCU將信息處理模塊所反饋的處理結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，判斷泊車位場(chǎng)景，并調(diào)用路徑規(guī)劃模塊來確定泊車入庫路徑和庫內(nèi)車身位置調(diào)整路徑。本發(fā)明所述的智能識(shí)別與泊車路徑規(guī)劃方法提高了停車場(chǎng)的空間利用率和駕駛員泊車完成后下車的便利性，避免了傳統(tǒng)泊車路徑導(dǎo)致空間狹小車門無法打開的現(xiàn)象，使用的設(shè)備簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，可在汽車上廣泛使用。
【IPC分類】G08G1-14
【公開號(hào)】CN104637342
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510032312
【發(fā)明人】李臣旭, 江浩斌, 馬世典, 吳狄, 沈崢楠
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年1月22日