單目視覺系統(tǒng)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(tǒng)機(jī)器視覺的基礎(chǔ)上討論單目測距，深度學(xué)習(xí)直接估計(jì)深度圖不屬于這個(gè)議題，主要通過mobileye的論文管中窺豹，相信離實(shí)際工程應(yīng)用還有很遠(yuǎn)。

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(tài)和路面假設(shè)。以下根據(jù)公開發(fā)布的論文討論具體的算法：

注：深度學(xué)習(xí)直接估計(jì)深度圖不屬于這個(gè)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(diǎn)在圖像的投影是y1/y2。那么y=fH/Z，所以Z=fH/y。下面是三個(gè)不同距離的估計(jì)結(jié)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(gè)消失點(diǎn)估算攝像頭焦距，然后6個(gè)2D-3D對應(yīng)點(diǎn)得到攝像頭姿態(tài)：

基于車道寬度的假設(shè)（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(jié)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(diǎn)原理，加上水平線，可得到道路場景幾何關(guān)系。

消失點(diǎn)和pitch angle的關(guān)系：

從消失點(diǎn)得到pitch angle：