Bildbasierte vektorielle Geschwindigkeitsmessung texturierter Oberflächen (Image-based Vectorial Velocity Measurement of Textured Surfaces)
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Jan Horn
Abstract
In der Fahrzeugtechnik ist die Information von Betrag und Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit von äußerster Wichtigkeit. Zur Realisierung eines berührungslosen optischen Messverfahrens eignen sich dabei insbesondere CMOS-Kameras. Diese erlauben Hochgeschwindigkeitsaufnahmen schnell bewegter Objekte bei sehr kurzen Belichtungszeiten. Durch Analyse einer Bildsequenz der bewegten Straßenoberfläche mit Methoden der Bildverarbeitung kann die Relativbewegung zwischen Kamera und Oberfläche und somit die Bewegung des Fahrzeugs gemessen werden. In diesem Beitrag wird beschrieben, wie durch Beobachtung der Fahrbahn mit einer CMOS-Kamera die Kenngrößen der Fahrzeugbewegung – Geschwindigkeitsvektor und Drehrate – gemessen werden können. Anhand von korrespondierenden Punkten in aufeinander folgenden Bildern werden Transformationsparameter geschätzt. Geschwindigkeitsvektor und Drehrate können direkt aus diesen Parametern berechnet werden.
Abstract
In automotive engineering magnitude and direction of the vehicle velocity is a very important information. Especially CMOS cameras allow a contactless optical measurement principle. These cameras are capable of acquiring high speed sequences of quickly moving objects using very short shutter times. By analyzing an image sequence of the moving road surface with digital image processing techniques, the relative motion between camera and road surface and thus the vehicle motion can be measured. This article describes the determination of vehicle motion parameters – velocity vector and yaw rate – from the observed road surface sequence acquired with a CMOS camera. Based on corresponding points in subsequent images transform parameters are estimated. Velocity vector and yaw rate can directly be calculated from these estimated parameters.
References
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