Обнаружение препятствий

В основе алгоритма обнаружения препятствий лежит метод радиального ортофото. На первом этапе выполняется пространственная реконструкция подстилающей поверхности (дороги). В предположении об относительной гладкости дороги для ее описания была выбрана аналитическая модель:

Z(X, Y) = а₀ + а₁^.X + а₂^.Y + а₃ Y ²,

где X, Y, Z — координаты точки поверхности в системе координат OX_eY_eZ_е.

Параметры а_i, i = 0…3 модели Z(X, Y) определяются методом наименьших квадратов по набору трехмерных точек дорожной разметки, которые принадлежат поверхности и заведомо не принадлежат обнаруживаемому объекту.

Для построения радиального ортофото в масштабе реального времени авторами предложен вычислительно эффективный алгоритм, основанный на аппаратно поддерживаемой процедуре кусочно-билинейной трансформации изображений. Суть алгоритма состоит в следующем. Область дороги разбивается на участки с фиксированным шагом по дальности. Каждый участок имеет 4 угловые точки, задаваемые положением дорожной разметки на текущей дальности. Для каждой точки указанного набора определяется соответствующая ей точка на трансформированном изображении.

Преобразование набора из четырех точек исходного изображения в набор из четырех точек трансформированного изображения, записанное в виде:

x = х(u, v), y = y(u, v),

где х, у — координата точки на исходном изображении; u, v — координата точки на трансформированном изображении, может быть реализовано в рамках билинейной формы вида:

х = В^.u + C^.u^.v + E^.v + F,

у = H^.u + K^.u^.v + M^.v + N.

где B, C, E, H, K, M, N — коэффициенты преобразования.

Алгоритм стереоотождествления вертикальных контуров использует условие расположения препятствия в собственной полосе движения ТС, которое позволяет существенно уменьшить область поиска пути, задающего стереосоответствие.