使用霧傳感器的車道識別系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的典型實(shí)施例涉及一種車道識別系統(tǒng)及方法，特別是一種使用霧傳感器的車道識別系統(tǒng)及方法，分析霧傳感器信號，基于分析過的信號通過影像處理獲取最終車道信息。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，在汽車行業(yè)中，對于一種用于幫助駕駛員提升駕駛能力的先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)技術(shù)的開發(fā)，已經(jīng)展開了積極的研究。
[0003]特別是，已經(jīng)出現(xiàn)了許多基于車道識別技術(shù)的先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)。其中，比較有代表性的先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)，可以包括車道偏離預(yù)警系統(tǒng)(LDWS)。
[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，專利號為N0.10-0666276 (專利文件I)的韓國專利已經(jīng)公開了一種車道識別方法。
[0005]專利文件I涉及一種使用沒影點(diǎn)技術(shù)的車道偏離預(yù)警方法。附圖5為用于說明車道偏離預(yù)警方法的一流程圖。
[0006]如圖5所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的車道偏離預(yù)警方法，包括:通過一攝像頭接收一車道的一影像；所述車道的影像信息進(jìn)行二值化處理；通過去除被二值化處理后的車道信息中的無用部分選取邊界；通過一基于兩側(cè)的輸入車道的直線方程計(jì)算車道的坡度；以及建模所述車道圖形；比較建模車道圖形與預(yù)設(shè)的警戒閾值部分；以及當(dāng)車道圖形超過警戒閾值時(shí)對駕駛員發(fā)出警告。通過車道偏離預(yù)警方法，在機(jī)動車操作過程中，從影像輸入單元輸入的車道信息的分析過程可以得到更精確地執(zhí)行。
[0007]然而，雖然多種相關(guān)技術(shù)已經(jīng)得到發(fā)展，如附圖1A或IB所示，在機(jī)動車擋風(fēng)玻璃上形成霜或霧的特殊環(huán)境下，車道偏離預(yù)警系統(tǒng)及方法中的車道識別精度可能被顯著的降低。
[0008]此外，當(dāng)由于霜或霧的影響而導(dǎo)致車道被誤識別時(shí)，基于誤識別車道的車道偏離預(yù)警系統(tǒng)可能會發(fā)生故障，增加了操作過程中發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)。
[0009]最近，一種除霧系統(tǒng)也得到了較大的發(fā)展，當(dāng)霧傳感器檢測到擋風(fēng)玻璃上的霜或霧時(shí)，在機(jī)動車內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)一空調(diào)系統(tǒng)。然而，由于所述空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)施與所述車道識別系統(tǒng)的操作是各自獨(dú)立的，除霧系統(tǒng)無助于所述車道識別精度的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明是針對上述問題被研發(fā)出來的，本發(fā)明的目的在于，提供一種使用霧傳感器的車道識別系統(tǒng)及方法，分析霧傳感器信號，并基于分析過的霧傳感器信號進(jìn)行影像處理，通過影像處理獲取最終車道信息，從而在機(jī)動車擋風(fēng)玻璃上形成霜或霧的特殊環(huán)境下，可以精確識別車道。
[0011]本發(fā)明還有另一目的在于，提供一種使用霧傳感器的車道識別系統(tǒng)及方法，防止因霜或霧而導(dǎo)致誤識別車道，最大限度地減少車道偏離預(yù)警系統(tǒng)或類似設(shè)備的故障。
[0012]本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以從下文描述中被了解到，聯(lián)系本發(fā)明的實(shí)施例可以變得更加明顯。并且，對本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說很明顯的是，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過權(quán)利要求及其組合的形式被了解到。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種使用霧傳感器的車道識別系統(tǒng)，包括:一霧傳感器，被安裝在一機(jī)動車的除霧系統(tǒng)中；一成像單元，被安裝所述機(jī)動車的擋風(fēng)玻璃上，以便顯示機(jī)動車前方的影像；以及一集成控制單元，用于分析從所述霧傳感器接收到的一霧傳感器信號、基于分析過的所述霧傳感器信號處理從所述成像單元接收到的影像信號，以及獲取車道信息。
[0014]所述霧傳感器可以檢測到所述擋風(fēng)玻璃的溫度及外界溫度。
[0015]在處理所述影像數(shù)據(jù)信號時(shí)，所述集成控制單元分析所述霧傳感器信號，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值的情況下，突出所述影像的邊界。
[0016]在處理所述影像數(shù)據(jù)信號時(shí)，所述集成控制單元分析所述霧傳感器信號，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值的情況下，設(shè)置一沒影點(diǎn)參照區(qū)域，使得只有與預(yù)設(shè)區(qū)域中一沒影點(diǎn)相對應(yīng)的邊界被識別為一車道邊界。
[0017]在處理所述影像數(shù)據(jù)信號時(shí)，所述集成控制單元分析所述霧傳感器信號，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值的情況下，突出所述影像的邊界，或者設(shè)置一沒影點(diǎn)參照區(qū)域，使得只有與預(yù)設(shè)區(qū)域中一沒影點(diǎn)相對應(yīng)的邊界被識別為一車道邊界。
[0018]基于一個(gè)或多個(gè)所述影像的突出的邊界及所述沒影點(diǎn)參照區(qū)域，所述集成控制單元選取預(yù)期為車道的邊界；通過預(yù)定義算法群集被選取的所述邊界，并且去除不能反映所述車道信息的無用的邊界群組，從而獲取所述車道信息。
[0019]所述預(yù)設(shè)參照值可以被設(shè)置為三度。
[0020]在四分之一視頻圖形陣列(quarter video graphics array ,縮寫為QVGA)的情況下，所述沒影點(diǎn)參照區(qū)域的像素范圍被設(shè)置為所述影像中心處的最大值20像素與對應(yīng)前方50米處的最小值5像素之間。
[0021]所述集成控制單元傳送獲取的車道信息至一基于車道識別的機(jī)動車的先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(advanced driver assistance system，縮寫為 ADAS)。
[0022]所述成像單元包括一電荷稱合元件(charge-coupled device,縮寫為CO))攝像頭。
[0023]所述霧傳感器、所述成像單元以及所述集成控制單元是在單一 ECU的基礎(chǔ)上實(shí)施的。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種使用霧傳感器的車道識別方法，包括:一信號接收步驟，從機(jī)動車的除霧系統(tǒng)提供的一霧傳感器接收一霧傳感器信號，以及從安裝在所述機(jī)動車的擋風(fēng)玻璃上的一成像單元接收一影像信號，以便顯示所述機(jī)動車前方的影像；一影像處理步驟，分析在所述信號接收步驟中接收到的所述霧傳感器信號，以及基于分析過的所述霧傳感器信號處理所述影像信號；以及一車道信息獲取步驟，從影像處理步驟中處理過的影像中獲取車道信息。
[0025]所述影像處理步驟包括:一參照設(shè)置處理步驟，分析所述霧傳感器信號，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值時(shí)，突出所述影像的邊界或者設(shè)置一沒影點(diǎn)參照區(qū)域；一邊界選取步驟，基于在所述參照設(shè)置處理步驟中被設(shè)置的參照，選取預(yù)期為車道的邊界；一群集步驟，通過預(yù)定義算法群集所述邊界選取步驟中選取的邊界；以及一濾除步驟，在所述群集步驟中形成的邊界群組中，去除不能反映所述車道信息的無用的邊界群組。
[0026]所述預(yù)設(shè)參照值(predetermined reference value )設(shè)置為三度。
[0027]在四分之一視頻圖形陣列(QVGA)的情況下，所述沒影點(diǎn)參照區(qū)域的像素范圍被設(shè)置為所述影像中心處的最大值20像素與對應(yīng)前方50米處的最小值5像素之間。
[0028]在車道信息獲取步驟之后，還包括傳送獲取的車道信息至一基于車道識別的機(jī)動車先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)的步驟。
[0029]所述信號接收步驟、所述影像處理步驟以及所述影像處理步驟可以在單一 E⑶的基礎(chǔ)上實(shí)施的。
[0030]可以被理解的是，前文中對本發(fā)明的一般描述和下文中對本發(fā)明的詳細(xì)說明皆為示范和解釋，其目的是對請求保護(hù)的發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。
【附圖說明】
[0031]結(jié)合所附圖片及下文的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述及其他目的、特征及其他優(yōu)點(diǎn)，將會變得更加明顯，其中:
圖1A及IB為顯示在機(jī)動車的擋風(fēng)玻璃上形成霜和霧的案例的照片；
圖2為本發(fā)明中一種使用霧傳感器的車道識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中使用霧傳感器實(shí)現(xiàn)車道識別系統(tǒng)的系統(tǒng)說明圖；
圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中一種使用霧傳感器的車道識別方法的流程圖；以及圖5為現(xiàn)有技術(shù)中一種車道識別方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]在附圖中，為了使得描述更加方便和清楚，每一部件的圖示可能被擴(kuò)大。此外，本文所使用的術(shù)語可以考慮由本發(fā)明中的作用來定義，而且可以根據(jù)用戶或運(yùn)營商的習(xí)慣或意圖被改變。因此，該術(shù)語應(yīng)該根據(jù)此處展示的全部披露內(nèi)容來定義。此外，本發(fā)明的實(shí)施例僅為在權(quán)利要求書中所描述的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例，而不是限制本發(fā)明的范圍，而且權(quán)利要求必須基于本說明書中的技術(shù)理念進(jìn)行解讀。
[0033]圖2為本發(fā)明中一種使用霧傳感器的車道識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述使用霧傳感器的車道識別系統(tǒng)包括一霧傳感器222，一成像單元210，以及一集成控制單元230。
[0035]成像單元210被安裝在一機(jī)動車的擋風(fēng)玻璃上，實(shí)現(xiàn)顯示機(jī)動車前方影像的功能。在這種情況下，成像單元210可以包括一電荷耦合元件(CXD)攝像頭。
[0036]霧傳感器222被設(shè)置于一除霧系統(tǒng)220內(nèi)，實(shí)現(xiàn)檢測所述擋風(fēng)玻璃的溫度及外界溫度的功能。如上所述，當(dāng)霧傳感器222檢測到所述擋風(fēng)玻璃上的霜或霧，除霧系統(tǒng)220運(yùn)行所述機(jī)動車中的一空調(diào)系統(tǒng)，以便去除所述霜或霧。
[0037]集成控制單元230分析從霧傳感器222接收到的一霧傳感器信號、基于分析過的所述霧傳感器信號處理從所述成像單元接收到的影像信號，以及獲取最終車道信息。
[0038]當(dāng)時(shí)，集成控制單元230可以分析所述霧傳感器信號，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值的情況下，突出所述影像的邊界。
[0039]此外，用于獲取車道信息的另一種方法，集成控制單元230可以分析霧傳感器信號，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值的情況下，設(shè)置一沒影點(diǎn)參照區(qū)域，使得只有與預(yù)設(shè)區(qū)域中一沒影點(diǎn)相對應(yīng)的邊界被識別為一車道邊界。
[0040]當(dāng)時(shí)，所述外界溫度與所述擋風(fēng)玻璃溫度的差值的預(yù)設(shè)參照值可以被設(shè)置為三度。所述預(yù)設(shè)參照值的設(shè)置顯示，基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于三度時(shí)，在擋風(fēng)玻璃上形成霜或霧。
[0041]此外，在四分之一視頻圖形陣列(QVGA)的情況下，所述沒影點(diǎn)參照區(qū)域的像素范圍被設(shè)置為所述影像中心處的最大值20像素與對應(yīng)前方50米處的最小值5像素之間。所述沒影點(diǎn)參照區(qū)域顯示，當(dāng)在擋風(fēng)玻璃上形成霜或霧時(shí)，車道邊界可能被集中的區(qū)域。
[0042]為了獲取更精確的車道信息，集成控制單元230可以突出所述影像的邊界，同時(shí)設(shè)置一沒影點(diǎn)參照區(qū)域，使得只有對應(yīng)預(yù)設(shè)區(qū)域中一沒影點(diǎn)的一邊界被識別為一車道邊界。
[0