基于单目视觉传感器的车距测量与误差分析*

余厚云，张为公

（1．南京航空航天大学机电学院，江苏南京 210016;2．东南大学仪器科学与工程学院，江苏 南京 210096）

0 引言

车辆在道路上行驶过程中，为了避免在跟驰或换道时与周围车辆发生碰撞，需要对本车与其他车辆之间的车距进行测量。目前常见的障碍物测距主要采用的是超声波［1］、毫米波雷达［2，3］、激光［4，5］等主动型传感器或以机器视觉为代表的被动型传感器。主动型传感器测量直接，对数据处理能力要求不高，对气候依赖性小，在障碍物识别和距离测量方面应用非常广泛。但主动型传感器在车辆类型、尺寸信息的获取以及车道检测等方面无能为力，信息量的匮乏限制了其在车距测量中的应用。

视觉作为行车过程中驾驶员获取外界信息的主要渠道，不仅能够提供交通标志、交通信号、车道线标记等信息，同时周围车辆与本车之间的距离及相对速度也是驾驶员通过视觉来估计的。因此，采用机器视觉测量车距，所得到的信息量最大，也最贴近驾驶员的感知实际。同时，机器视觉硬件结构简单、成本低，软件算法柔性大、适应性强，也是采用机器视觉进行车距测量的优势所在。

1 基于单目视觉的车距测量

针对基于机器视觉的空间距离测量，目前大多采用双目立体视觉系统［6～9］来实现。但立体视觉系统需要对2个摄像机拍摄的图像进行重建，以恢复物体的三维位置信息，算法非常复杂。就车距测量的实际应用而言，可以在假设路面平坦的前提下，通过单目视觉来完成该项任务［10，11］。……