挂车角度检测方法、装置及电子设备与流程

1.本技术涉及信息检测技术领域，尤其是涉及一种挂车角度检测方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.现有技术中，挂车角度的检测方法有通过在挂车两测粘贴若干不同二维码，根据算法来提取二维码在相机坐标系的位姿，并根据不同相机在车体坐标系下的位姿来确定挂车在车体坐标系下的角度。或者在后向和侧后向安装激光雷达来完成挂车角度检测，通过激光点云来提取挂车的位姿。
3.上述第一种方法，不仅会影响挂车的美观，而且因为实际应用中无法保证所有挂车上都贴有二维码，因此还会影响挂车角度检测的适用范围。而基于激光雷达的挂车角度检测方案，由于目前激光雷达价格较高，导致工程化部署的成本较高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种挂车角度检测方法、装置及电子设备，以便扩大适用场景，并且降低检测成本。
5.第一方面，本技术实施例提供一种挂车角度检测方法，该方法应用于电子设备，电子设备与安装在车头上的拍摄装置通信连接，车头的后侧面与挂车的前侧面连接，车头与挂车组成目标车辆，该方法包括：获取拍摄装置的当前拍摄图像；其中，当前拍摄图像为以拍摄装置为原点，沿着拍摄装置与车头组成的平面的垂直方向拍摄得到的图像；根据当前拍摄图像确定挂车的边沿像素；其中，边沿像素为挂车的至少一个侧面的边沿在当前拍摄图像中所占的像素值；根据边沿像素、挂车的实际尺寸以及拍摄装置的拍摄参数信息，确定挂车的当前旋转角度；其中，当前旋转角度为挂车当前相对于车头的旋转角度。
6.进一步地，上述根据当前拍摄图像确定挂车的边沿像素的步骤，包括：通过图像语义检测算法从当前拍摄图像中分割出只包含挂车的分割图像；根据分割图像确定挂车的边沿像素。
7.进一步地，上述挂车的实际尺寸包括挂车的宽度、挂车的高度和挂车的长度；其中，挂车的宽度用于表征挂车的前侧面的两个竖直边沿之间的距离，挂车的左侧面和右侧面与挂车的后侧面相邻且垂直，挂车的长度用于表征挂车的左侧面或者右侧面的两个竖直边沿之间的距离；拍摄装置的拍摄参数信息包括：拍摄装置的焦距、拍摄装置拍摄得到的图像的高度和拍摄装置中的感光芯片距离地面的高度。
8.进一步地，上述根据当前拍摄图像确定挂车的边沿像素的步骤，包括：根据拍摄装置上一次拍摄图像中挂车的历史角度、图像帧率、挂车的角速度阈值确定挂车的当前角度范围；根据当前拍摄图像和当前角度范围确定挂车的边沿像素。
9.进一步地，上述根据当前拍摄图像和当前角度范围确定挂车的边沿像素的步骤，包括：将当前角度范围与预设角度范围阈值进行比较，并根据比较结果，确定挂车的目标侧
面；其中，挂车的目标侧面包括以下之一：挂车的左侧面、挂车的右侧面、挂车的前侧面，挂车的左侧面和右侧面分别于挂车的前侧面相邻且垂直；在当前拍摄图像中计算目标侧面的两个竖直边沿对应的边沿像素。
10.进一步地，上述拍摄装置安装于车头的后侧面，或者拍摄装置安装于车头和挂车的中间；上述将当前角度范围与预设角度范围阈值进行比较，并根据比较结果，确定目标侧面的步骤，包括：如果当前角度范围在第一预设角度范围内，将挂车的前侧面确定为目标侧面。
11.进一步地，根据以下公式计算挂车的旋转角度：进一步地，根据以下公式计算挂车的旋转角度：其中，f为摄像装置的焦距，m为当前拍摄图像的高度，h为挂车的高度，w为挂车的宽度，sm为拍摄装置内的感光芯片的高度，m
b,0
和m
b,3
分别为挂车的前侧面的两个边沿的像素。
12.进一步地，上述拍摄装置至少包括两个，车头的左侧面上安装有至少一个拍摄装置，车头的右侧面上安装有至少一个拍摄装置；上述将当前角度范围与预设角度范围阈值进行比较，并根据比较结果，确定目标侧面的步骤，包括：如果当前角度范围在第二预设角度范围内，将挂车的左侧面的确定为目标侧面；否则，将挂车的右侧面确定为目标侧面。
13.进一步地，上述拍摄装置至少包括三个，车头的左侧面上安装有至少一个拍摄装置，车头的右侧面上安装有至少一个拍摄装置，车头的后侧面上或者车头与挂车中间安装有至少一个拍摄装置；上述将当前角度范围与预设角度范围阈值进行比较，并根据比较结果，确定目标侧面的步骤，包括：如果当前角度范围在第三预设角度范围内，将挂车的左侧面确定为目标侧面；如果当前角度范围在第四预设角度范围内，将挂车的右侧面确定为目标侧面；如果当前角度范围在第三预设角度范围和第四预设角度范围以外，将挂车的前侧面确定为目标侧面；其中，第三预设角度范围与第四预设角度范围不重叠。
14.进一步地，根据以下公式计算挂车的旋转角度：进一步地，根据以下公式计算挂车的旋转角度：其中，f为摄像装置的焦距，m为当前拍摄图像的高度，h为挂车的高度，l为挂车的长度，sm为拍摄装置内的感光芯片距离地面的高度，m
r,1
和m
r,0
分别为挂车的左侧面或者右侧面的两个边沿的像素。
15.第二方面，本技术实施例还提供一种挂车角度检测方法装置，该装置应用于电子设备，电子设备与安装在车头上的拍摄装置通信连接，车头的后侧面与挂车的前侧面连接，车头与挂车组成目标车辆，该装置包括：图像获取模块，用于获取拍摄装置的当前拍摄图像；其中，当前拍摄图像为以拍摄装置为原点，沿着拍摄装置与车头组成的平面的垂直方向拍摄得到的图像；边沿像素确定模块，用于根据当前拍摄图像确定挂车的边沿像素；其中，边沿像素为挂车的至少一个侧面的边沿在当前拍摄图像中所占的像素值；角度确定模块，用于根据边沿像素、挂车的实际尺寸以及拍摄装置的拍摄参数信息，确定挂车的当前旋转角度；其中，当前旋转角度为挂车当前相对于车头的旋转角度。
16.第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令，处理器执行计算机可执行指令以实现上述第一方面的挂车角度检测方法。
17.第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质
存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现上述第一方面的挂车角度检测方法。
18.与现有技术相比，本技术实施例具有以下有益效果：
19.本技术实施例提供的上述挂车角度检测方法、装置及电子设备，首先通过车头上安装的拍摄装置拍摄得到包含挂车的图像，并从图像中识别出挂车侧面边沿所占像素，最后根据边沿像素、挂车的实际尺寸信息以及拍摄装置的参数信息，确定挂车在行驶过程中的当前时刻相对于车头的旋转角度。本技术的技术避免了在挂车特定位置放置位置识别标识带来的场景受限问题，并且用价格更低的拍摄装置代替昂贵的雷达装置，可以在扩大了适用场景的同时降低检测成本。
20.本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
21.为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本技术实施例提供的一种电子系统的结构示意图；
24.图2为一种挂车模型的结构示意图；
25.图3为本技术实施例提供的一种挂车角度检测方法的流程图；
26.图4为本技术实施例提供的另一种挂车角度检测方法的流程图；
27.图5a为本技术实施例提供的一种在车头的后侧面设置拍摄装置的结构示意图；
28.图5b为本技术实施例提供的一种在车头的左侧面和右侧面均设置拍摄装置的结构示意图；
29.图5c为本技术实施例提供的一种在车头的后侧面、左侧面和右侧面均设置拍摄装置的结构示意图；
30.图6a-图6b为本技术实施例提供的一种在图5c的情况下拍摄挂车图像的结构示意图；
31.图7为本技术实施例提供的一种挂车角度检测装置的结构示意图；
32.图8为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.基于摄像头的挂车角度检测方法是自动驾驶商用挂车的新兴课题，它是挂车控制
的前提条件。目前已有技术基于视觉来完成挂车角度检测的，即通过在挂车两测粘贴若干不同二维码，根据算法来提取二维码在相机坐标系的位姿，并根据不同相机在车体坐标系下的位姿来确定挂车在车体坐标系下的角度。此方案的缺陷是：这种方案能够实现的前提是必须在挂车上贴二维码，这样做不仅会影响挂车的美观，而且还会大大影响挂车角度检测的适用范围，因为实际应用中无法保证所有挂车上都贴有二维码。另一些现有技术中是基于后向和侧后向激光雷达来完成挂车角度检测的，通过激光点云来提取挂车的位姿。但是这种挂车检测方案基于激光雷达，而目前激光雷达价格较高，工程化部署的成本较大。基于此，本技术实施例提供一种挂车角度检测方法、装置及电子设备，以便在扩大了适用场景的同时降低检测成本。
35.参照图1所示的电子系统100的结构示意图。该电子系统可以用于实现本技术实施例的挂车角度检测方法和装置。
36.如图1所示的一种电子系统的结构示意图，电子系统100包括一个或多个处理设备102、一个或多个存储装置104。可选地，电子系统100还可以包括一个或多个图像采集设备106，存储装置104与处理设备102通信连接，图像采集设备106与处理设备102通信连接。应当注意，图1所示的电子系统100的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，电子系统可以具有图1中的部分组件，也可以具有其他组件和结构。
37.处理设备102可以为智能终端，也可以是包含中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元的设备，可以对电子系统100中的其它组件的数据进行处理，还可以控制电子系统100中的其它组件以执行挂车角度检测方法功能。
38.存储装置104可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理设备102可以运行程序指令，以实现下文的本技术实施例中(由处理设备实现)的客户端功能以及/或者其它期望的功能。在计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如应用程序使用和/或产生的各种数据等。
39.图像采集设备106可以为照相机、摄像机、传感器等，图像采集设备可以获取包含挂车的图像，并且将图像存储在存储装置104中以供处理设备102进行图像处理。
40.示例性地，用于实现根据本技术实施例的挂车角度检测方法、装置及电子设备中的各器件可以集成设置，也可以分散设置，诸如将处理设备102、存储装置104集成设置于一体，而将图像采集设备106设置于可以采集到图像的指定位置。
41.为便于理解，下面首先结合图2介绍本技术实施例提供的挂车角度检测方法所应用的挂车结构，如图2所示，为本技术实施例应用的挂车模型，该模型中，假设挂车是一个无形变的立方体，挂车与车头的连接处是一个连接点，且连接点相对于车头保持不动，挂车只能绕图2中的旋转轴(z轴)旋转，z轴是垂直于地面并通过连接点的直线，z轴方向沿旋转轴垂直向上，挂车长度为l，挂车宽度为w，挂车高度为h。图2所示的挂车前部平面的法向量为挂车方向，挂车方向与x轴的夹角为挂车的旋转角。
42.基于上述挂车模型，本技术实施例提供了一种挂车角度检测方法，该方法应用于电子设备，电子设备与安装在车头上的拍摄装置通信连接，车头的后侧面与挂车的前侧面
连接，车头与挂车组成目标车辆，如图3所示，该方法包括以下步骤：
43.s302：获取拍摄装置的当前拍摄图像；其中，当前拍摄图像为以拍摄装置为原点，沿着拍摄装置与车头组成的平面的垂直方向拍摄得到的图像；
44.拍摄装置的安装位置不同，会导致拍摄装置拍摄到的图像中包括的视野不同，本技术实施例中，拍摄装置安装在车头上，或者安装在车头与挂车中间，其镜头的方向都是沿着拍摄装置与车头组成的平面的垂直方向。
45.s304：根据当前拍摄图像确定挂车的边沿像素；其中，边沿像素为挂车的至少一个侧面的边沿在当前拍摄图像中所占的像素值；
46.边沿像素为挂车某一个侧面的直线在当前拍摄图像中所占像素的个数，当挂车转弯时，其侧面在当前拍摄图像中的长度会有变化，即挂车未转弯，和转了不同角度的弯度时，其侧面在图像中的直线所占像素都会有所不同，由于当前拍摄图像和挂车实际尺寸之间的比例是固定的，该比例可以通过拍摄装置的拍摄参数计算获得，所以得到了边沿像素之后就可以根据该比例换算得到挂车实际角度。
47.s306：根据边沿像素、挂车的实际尺寸以及拍摄装置的拍摄参数信息，确定挂车的当前旋转角度；其中，当前旋转角度为挂车当前相对于车头的旋转角度。
48.其中，挂车的实际尺寸用于表征挂车的绝对尺寸，具体可以包括挂车的宽度、挂车的高度和挂车的长度；其中，挂车的宽度用于表征挂车的前侧面的两个竖直边沿之间的距离，挂车的左侧面和右侧面与挂车的后侧面相邻且垂直，挂车的长度用于表征挂车的左侧面或者右侧面的两个竖直边沿之间的距离。
49.拍摄装置的拍摄参数信息用于确定挂车的实际尺寸和挂车在当前拍摄图像中的图像尺寸之间的对应关系，不同的拍摄装置，受到其焦距、高度等不同，图像和实物之间的比例关系也会不同，因此，需要根据拍摄参数信息确定挂车的实际尺寸和图像中的尺寸的比例关系。具体地，拍摄参数信息可以包括：拍摄装置的焦距、拍摄装置拍摄得到的图像的高度和拍摄装置中的感光芯片距离地面的高度。
50.本技术实施例提供的上述挂车角度检测方法，首先通过车头上安装的拍摄装置拍摄得到包含挂车的图像，并从图像中识别出挂车侧面边沿所占像素，最后根据边沿像素、挂车的实际尺寸信息以及拍摄装置的参数信息，确定挂车在行驶过程中的当前时刻相对于车头的旋转角度。本技术的技术避免了在挂车特定位置放置位置识别标识带来的场景受限问题，并且用价格更低的拍摄装置代替昂贵的雷达装置，可以在扩大了适用场景的同时降低检测成本。
51.在通过摄像装置拍摄到包含挂车的图像后，图像中除了包含挂车，往往还包含周围环境等其他物体，这在进行挂车角度检测过程中会对检测角度的准确性产生干扰，因此，上述步骤s304在具体实施过程中，根据当前拍摄图像确定挂车的边沿像素的步骤可以具体是：
52.(1)通过图像语义检测算法从当前拍摄图像中分割出只包含挂车的分割图像；
53.(2)根据分割图像确定挂车的边沿像素。
54.具体地，上述图像语义检测算法那是机器自动分割并识别出图像中的内容，比如给出一个人骑摩托车的照片，机器判断后应当能够识别出不同的物体，例如使用红色标注代表人，使用绿色标注代表车。图像语义检测算法可以是相关技术中的算法，例如，最简单
的像素级别“阈值法”(thresholding methods)、基于像素聚类的分割方法(clustering-based segmentation methods)、“图划分”的分割方法(graph partitioning segmentation methods)、深度学习(deep learning,dl)等，本技术实施例对具体的图像语义检测算法不进行限定。
55.进一步地，由于由于挂车角度的变化相对于拍摄装置的频率是缓慢的，因此可以根据上一帧测到的挂车角度来推算这一帧挂车角度的范围。
56.基于此，上述上述步骤s304在具体实施过程中，根据当前拍摄图像确定挂车的边沿像素的步骤还可以具体是：
57.(1)根据拍摄装置上一次拍摄图像中挂车的历史角度、图像帧率、挂车的角速度阈值确定挂车的当前角度范围；
58.(2)根据当前拍摄图像和当前角度范围确定挂车的边沿像素。
59.例如，假设图像的帧率为10hz，而挂车角速度上限为50
°
/s，则相对于上一帧，挂车角度变化幅度为5
°
。比如上一帧挂车角度为5
°
，则当前帧挂车角度的范围0
°
～10
°
。识别出当前角度范围后，如果采用多个不同位置的摄像装置获取挂车图像，则可以根据当前角度范围确定出能够拍摄到相对更加准确的图像的摄像装置，并根据该摄像装置拍摄的图像进行角度检测，通过这种方式，可以有效提升角度检测的准确性。
60.图4示出了本技术实施例提供的另一种挂车角度检测方法，该方法侧重于描述如何计算边沿像素，如图4所示，该方法具体包括以下步骤：
61.s402：获取拍摄装置的当前拍摄图像；其中，当前拍摄图像为以拍摄装置为原点，沿着拍摄装置与车头组成的平面的垂直方向拍摄得到的图像；
62.s404：根据拍摄装置上一次拍摄图像中挂车的历史角度、图像帧率、挂车的角速度阈值确定挂车的当前角度范围；
63.步骤s402-s404与本技术上述实施例中的步骤s302-s304相似，在此不再赘述。
64.s406：将当前角度范围与预设角度范围阈值进行比较，并根据比较结果，确定挂车的目标侧面；其中，挂车的目标侧面包括以下之一：挂车的左侧面、挂车的右侧面、挂车的前侧面，挂车的左侧面和右侧面分别于挂车的前侧面相邻且垂直。
65.预设角度范围可以是一个，也可以是多个，具体根据车头上设置的拍摄装置的个数和位置确定，例如，如果拍摄装置只设定了一个，那么预设角度范围也相应地设置成一个角度范围，只要在这个角度范围内，都可以检测出挂车当前的角度。如果拍摄装置设置在两个不同的位置，那么预设角度范围则可以设置成两个角度范围，每个角度范围对应一个拍摄装置，例如设置了左侧面上的一个拍摄装置，同时设置了右侧面上的一个拍摄装置，那么可以设定预设角度范围包括第一预设角度范围和第二预设角度范围，第一预设角度范围对应于与左侧面上的拍摄装置的最佳拍摄角度，第二预设角度范围对应于右侧面上的拍摄装置的最佳拍摄角度。当当前角度范围落在了第一预设角度范围内时，将左侧面确定为目标侧面，当当前角度范围落在了第二预设角度范围内时，将右侧面确定为目标侧面。
66.s408：在当前拍摄图像中计算目标侧面的两个竖直边沿对应的边沿像素；
67.目标侧面的两个竖直边沿对应的边沿像素可以具体为，两个竖直边沿的像素值的差值，该差值表征了该目标侧面的横向边沿在图像中的长度。例如，目标侧面为左侧面，那么左侧面的左侧竖直边沿和右侧竖直边沿在图像中分别有其对应的像素位置，将这两个像
素位置相减，得到的就是边沿像素。
68.s410：根据边沿像素、挂车的实际尺寸以及拍摄装置的拍摄参数信息，确定挂车的当前旋转角度；其中，当前旋转角度为挂车当前相对于车头的旋转角度。
69.上述方法中，首先根据预测得到的当前角度范围里确定采用哪个侧面作为角度检测的基础，使得角度检测更加准确。
70.在具体实施时，拍摄装置的安装位置不同，往往导致根据拍摄装置得到的图像确定的目标侧面是不同的，通常来说，挂车前面图像由后向拍摄装置来检测，挂车左面图像由左侧拍摄装置来检测，挂车右面图像由右侧拍摄装置来检测。因此，本技术实施例提供的挂车角度检测方法中，拍摄装置可以有三种不同的安装方案：
71.(1)方案一：如图5a所示的，在车头的后侧面安装拍摄装置。图5a中，连接点的坐标为(x,y)，挂车四个角的坐标沿着顺时针方向分别为(x0,y0)，(x1,y1)，(x2,y2)和(x3,y3)。
72.(2)方案二：如图5b所示的，在车头的左侧面和后侧面均安装拍摄装置，其中各个点的坐标与图5a一致；
73.(3)方案三：如图5c所示，在车头的后侧面、左侧面和右侧面均安装拍摄装置，其中各个点的坐标与图5a一致。
74.针对方案一，请继续参考图5a，在该方案中，拍摄装置安装在车头和挂车的中间，或者安装于车头的后侧面，其中图5a为俯视的视角，后侧面上安装的拍摄装置正对挂车的前面，车头正前方对应x轴正方向，车头左侧对应y轴正方向。在这种情况下，上述步骤s408中“将当前角度范围与预设角度范围阈值进行比较，并根据比较结果，确定目标侧面”的步骤，可以具体包括：
75.如果当前角度范围在第一预设角度范围内，将挂车的前侧面确定为目标侧面。
76.具体地，如果将挂车的前侧面确定为目标侧面，那么后侧面上的拍摄装置通过图像语义检测算法将挂车前面的像素从整张图片中分割出来，然后分别提取挂车前面的左边沿和右边沿像素。根据挂车前面左右边沿的像素来计算左右边沿在图像中的像素个数。
77.进一步地，在得到边沿像素、挂车的实际尺寸以及拍摄装置的拍摄参数信息后，可以根据以下公式计算挂车的旋转角度：
[0078][0079]
其中，f为摄像装置的焦距，m为当前拍摄图像的高度，h为挂车的高度，w为挂车的宽度，sm为拍摄装置内的感光芯片的高度，m
b,0
和m
b,3
分别为挂车的前侧面的两个边沿的像素。
[0080]
该方案只使用一个后侧面的拍摄装置，且后侧面的拍摄装置不用被其他障碍物遮挡，挂车角度检测的可靠性较高，成本也较少。
[0081]
针对方案二：左侧面的拍摄装置安装在车头左侧前部，右侧面的拍摄装置安装在车头右侧前部。即在一些可能的实施方式中，拍摄装置至少包括两个，车头的左侧面上安装有至少一个拍摄装置，车头的右侧面上安装有至少一个拍摄装置；在这种情况下，上述步骤s408的将当前角度范围与预设角度范围阈值进行比较，并根据比较结果，确定目标侧面，可以具体包括：
[0082]
(1)如果当前角度范围在第二预设角度范围内，将挂车的左侧面的确定为目标侧面；
[0083]
(2)否则，将挂车的右侧面确定为目标侧面。
[0084]
如果右侧面为目标侧面，那么右侧后向拍摄装置通过图像语义检测算法将挂车右侧面的像素从整张图片中分割出来，然后提取挂车右侧面的左边沿和右边沿像素。根据挂车右侧面左右边沿的像素来计算左右边沿在图像中的像素个数m
r,1
和m
r,0
。挂车角度θ为：
[0085][0086]
其中l为挂车长度，右侧后向拍摄装置能检测的角度范围为0
°
～180
°
。
[0087]
如果左侧面为目标侧面，那么左侧后向拍摄装置通过图像语义检测算法将挂车左侧面的像素从整张图片中分割出来，然后提取挂车左侧面的左边沿和右边沿像素。根据挂车左侧面左右边沿的像素来计算左右边沿在图像中的像素个数m
l,3
和m
l,2
。挂车角度θ为：
[0088][0089]
其中左侧后向拍摄装置能检测的角度范围为-180
°
～0
°
。
[0090]
基于以上描述，在一些可能的实施方式中，在得到边沿像素、挂车的实际尺寸以及拍摄装置的拍摄参数信息后，可以根据以下公式计算挂车的旋转角度：
[0091][0092]
其中，f为摄像装置的焦距，m为当前拍摄图像的高度，h为挂车的高度，l为挂车的长度，sm为拍摄装置内的感光芯片距离地面的高度，m
r,1
和m
r,0
分别为挂车的左侧面或者右侧面的两个边沿的像素。
[0093]
基于此，对于左右侧后向拍摄装置安装方案，当挂车角度为0
°
～180
°
，采用式(2)来计算挂车角度，此时m
r,1
和m
r,0
分别为挂车的左侧面的两个边沿的像素；当挂车角度为-180
°
～0
°
，采用式(2)来计算挂车角度，此时，m
r,1
和m
r,0
分别为挂车的右侧面的两个边沿的像素。
[0094]
该方案使用了左侧面和右侧面的拍摄装置，由于左侧面和右侧面的拍摄装置除了可以检测挂车以外，还可以检测侧后向障碍物，因此该方案成本交底，此外由于挂车侧向的长度较大，因此，通过左侧面和右侧面的拍摄装置得到的检测角度的精度较高。
[0095]
针对方案三：左侧面的拍摄装置安装在车头左侧前部，右侧面的拍摄装置安装在车头右侧前部，后侧面的拍摄装置安装在车头和挂车中间，或者后侧面的拍摄装置安装在车头的后侧面。即，拍摄装置至少包括三个，车头的左侧面上安装有至少一个拍摄装置，车头的右侧面上安装有至少一个拍摄装置，车头的后侧面上或者车头与挂车中间安装有至少一个拍摄装置；基于此，上述步骤s408的“将当前角度范围与预设角度范围阈值进行比较，并根据比较结果，确定目标侧面”的步骤，可以具体包括：
[0096]
(1)如果当前角度范围在第三预设角度范围内，将挂车的左侧面确定为目标侧面；
[0097]
(2)如果当前角度范围在第四预设角度范围内，将挂车的右侧面确定为目标侧面；
[0098]
(3)如果当前角度范围在第三预设角度范围和第四预设角度范围以外，将挂车的前侧面确定为目标侧面；其中，第三预设角度范围与第四预设角度范围不重叠。
[0099]
如图6a和图6b所示，后侧面的拍摄装置在x轴上，正对着挂车前面，成像平面与挂车前面平行，挂车角度记作θ。基于上述两种情况中描述的角度计算方法，针对采用发方案三安装拍摄装置的情况，当预测的挂车角度为-45
°
～45
°
时，将挂车的前侧面确定为目标侧面，进而采用公式(1)来计算挂车角度；当预测的挂车角度为45
°
～180
°
时，将挂车的左侧面确定为目标侧面，进而采用公式(2)来计算挂车角度；当挂车角度为-180
°
～-45
°
时，将挂车的右侧面确定为目标侧面，进而采用式(2)来计算挂车角度。
[0100]
该方案使用的拍摄装置最多，可以拍摄到挂车的各个侧面的视野较大的图像，因此，通过该方案可以进一步提升检测到的挂车角度的精度和可靠性，同时，由于在各个方向都有拍摄装置，避免了其中一个方向的拍摄装置被其他障碍物遮挡而影响挂车检测的可靠性。
[0101]
基于上述方法实施例，本技术实施例还提供一种挂车角度检测方法装置，该装置应用于电子设备，电子设备与安装在车头上的拍摄装置通信连接，车头的后侧面与挂车的前侧面连接，车头与挂车组成目标车辆，参见图7所示，该装置包括：
[0102]
图像获取模块702，用于获取拍摄装置的当前拍摄图像；其中，当前拍摄图像为以拍摄装置为原点，沿着拍摄装置与车头组成的平面的垂直方向拍摄得到的图像；
[0103]
边沿像素确定模块704，用于根据当前拍摄图像确定挂车的边沿像素；其中，边沿像素为挂车的至少一个侧面的边沿在当前拍摄图像中所占的像素值；
[0104]
角度确定模块706，用于根据边沿像素、挂车的实际尺寸以及拍摄装置的拍摄参数信息，确定挂车的当前旋转角度；其中，当前旋转角度为挂车当前相对于车头的旋转角度。
[0105]
本技术实施例提供的上述挂车角度检测装置，首先通过车头上安装的拍摄装置拍摄得到包含挂车的图像，并从图像中识别出挂车侧面边沿所占像素，最后根据边沿像素、挂车的实际尺寸信息以及拍摄装置的参数信息，确定挂车在行驶过程中的当前时刻相对于车头的旋转角度。本技术的技术避免了在挂车特定位置放置位置识别标识带来的场景受限问题，并且用价格更低的拍摄装置代替昂贵的雷达装置，可以在扩大了适用场景的同时降低检测成本。
[0106]
上述边沿像素确定模块704还用于，通过图像语义检测算法从当前拍摄图像中分割出只包含挂车的分割图像；根据分割图像确定挂车的边沿像素。
[0107]
上述挂车的实际尺寸包括挂车的宽度、挂车的高度和挂车的长度；其中，挂车的宽度用于表征挂车的前侧面的两个竖直边沿之间的距离，挂车的左侧面和右侧面与挂车的后侧面相邻且垂直，挂车的长度用于表征挂车的左侧面或者右侧面的两个竖直边沿之间的距离；上述拍摄装置的拍摄参数信息包括：拍摄装置的焦距、拍摄装置拍摄得到的图像的高度和拍摄装置中的感光芯片距离地面的高度。
[0108]
上述边沿像素确定模块704还用于，根据拍摄装置上一次拍摄图像中挂车的历史角度、图像帧率、挂车的角速度阈值确定挂车的当前角度范围；根据当前拍摄图像和当前角度范围确定挂车的边沿像素。
[0109]
上述根据当前拍摄图像和当前角度范围确定挂车的边沿像素的过程，包括：将当前角度范围与预设角度范围阈值进行比较，并根据比较结果，确定挂车的目标侧面；其中，
standard architecture，工业标准体系结构)总线、pci(peripheral component interconnect，外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standard architecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线1503可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0119]
处理器1501可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1501中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1501可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器1501读取存储器中的信息，结合其硬件完成前述实施例的挂车角度检测方法的步骤。
[0120]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，该计算机可执行指令促使处理器实现上述挂车角度检测方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。
[0121]
本技术实施例所提供的挂车角度检测方法、装置及电子设备的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
[0122]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本技术的范围。
[0123]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0124]
在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0125]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术
的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。