專利名稱：一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車道線偏離檢測(cè)方法及裝置，尤其是涉及一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法及裝置。
背景技術(shù)：
車道線偏離檢測(cè)是指通過車載傳感器感知道路線，判斷車輛自身在車道線內(nèi)的自身位置，并預(yù)測(cè)車輛是否有偏離出車道線的危險(xiǎn)。大部分的車道偏離檢測(cè)系統(tǒng)都采用單 個(gè)前視攝像機(jī)為傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
例如申請(qǐng)?zhí)枮?01010253424. O的中國發(fā)明專利公開了一種車道偏移識(shí)別方法，所述的方法包括以下步驟利用攝像裝置攝取圖像；對(duì)攝取的圖像進(jìn)行感興趣區(qū)域分割，截取圖像下部的道路信息圖像；對(duì)所述道路信息圖像進(jìn)行預(yù)處理；對(duì)車道線進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)車道線進(jìn)行跟蹤；實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛是否偏離車道線，當(dāng)偏離車道線時(shí)，輸出提示信息。其利用裝于車內(nèi)后視鏡前方的攝像機(jī)攝取圖像。如圖3所示，使用單個(gè)的攝像機(jī)攝取圖像會(huì)存在如下缺陷I.只適應(yīng)道路模型簡單的高速公路。2.由于傳感器單一，感知的范圍有限，增加了系統(tǒng)預(yù)測(cè)的誤差風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種適用范圍廣，且對(duì)車道線檢測(cè)和車輛狀態(tài)檢測(cè)的精度高、實(shí)時(shí)性好的新型的車道線偏離檢測(cè)方法及裝置。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法，其特征在于，該檢測(cè)方法包括以下步驟1)利用設(shè)置在車身的多臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)，同時(shí)車速傳感器采集車輛行駛速度；2)通過設(shè)在車身側(cè)面的攝像機(jī)的標(biāo)定結(jié)果和車道線在圖像中的位置，獲得車輛在車道中的狀態(tài)信息；3)進(jìn)行車道偏離評(píng)價(jià)，判斷得出車輛是否將偏離車道。所述的步驟I)利用設(shè)置在車身的多臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)包括以下步驟11)多臺(tái)攝像機(jī)攝取圖像；12)分別對(duì)各臺(tái)攝像機(jī)攝取的圖像進(jìn)行感知區(qū)域分割，截取路面信息圖像；13)根據(jù)車道線和路面的灰度值差異，處理各路面信息圖像分別得出相應(yīng)的車道線信息；14)對(duì)相應(yīng)的車道線信息進(jìn)行融合處理，得出最準(zhǔn)確的車道線信息。所述的步驟14)對(duì)相應(yīng)的車道線信息進(jìn)行融合處理，得出最準(zhǔn)確的車道線信息具體為，采用置信度計(jì)算，選取最高置信度的車道線信息作為最準(zhǔn)確的車道線信息。所述的采用置信度計(jì)算具體包括以下步驟a)計(jì)算出各個(gè)攝像機(jī)的檢測(cè)結(jié)果置信度Ri = Gi,Gi是灰度值變換的梯度值；b)計(jì)算出各個(gè)車道線的置信度得分R= (Ro+R!+-….+Rn)/n，其中η為攝像機(jī)個(gè)數(shù)；c)根據(jù)置信計(jì)算和道路模型，得出最準(zhǔn)確的車道線信息。所述的多臺(tái)攝像機(jī)包括4 8臺(tái)。所述的步驟2)中的狀態(tài)信息包括車輛方向和車輛位置。
所述的步驟3)進(jìn)行車道偏離評(píng)價(jià)，判斷得出車輛是否將偏離車道包括以下步驟31)通過某一時(shí)刻獲取的最準(zhǔn)確的車道線信息、車輛位置、車輛方向和車輛行駛速度，計(jì)算得出車輛偏離車道的距離及偏離時(shí)間；32)判斷偏離時(shí)間是否小于門限值，如果判斷為是則得出車輛將偏離車道，否則得出車輛行駛正常。一種實(shí)施權(quán)利要求I所述的新型的車道線偏離檢測(cè)方法的裝置，其特征在于，該裝置包括多臺(tái)攝像機(jī)、車速傳感器、處理器，所述的多臺(tái)攝像機(jī)設(shè)置在車體上，所述的多臺(tái)攝像機(jī)、車速傳感器分別與處理器連接。所述的車體的前身、后身、左側(cè)身、右側(cè)身分別設(shè)有至少一臺(tái)攝像機(jī)。所述的多臺(tái)攝像機(jī)包括4 8臺(tái)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I、通過對(duì)多個(gè)傳感器感知結(jié)果的融合分析，本發(fā)明能適應(yīng)更復(fù)雜的道路模型。本發(fā)明對(duì)以下復(fù)雜的道路狀況下的車道線檢出，準(zhǔn)確度，實(shí)時(shí)性優(yōu)于現(xiàn)有發(fā)明a.車輛經(jīng)過人行橫道線現(xiàn)有的單前視(后視)攝像機(jī)系統(tǒng)中，若經(jīng)過人形橫道，由于路面出現(xiàn)多條和車道線特征相同的特征線條，很難判斷車輛所在車道和自身位置，而在發(fā)明中，車輛后方(前方)安裝的攝像機(jī)的感知區(qū)仍在標(biāo)準(zhǔn)的路面內(nèi)，系統(tǒng)將放棄前視(后視)攝像機(jī)的檢測(cè)結(jié)果，由后視(前視)攝像機(jī)判斷車道線和車輛狀態(tài)。b.車輛轉(zhuǎn)入匝道口 現(xiàn)有的單攝像機(jī)系統(tǒng)中，前視攝像機(jī)可對(duì)車輛直行或車輛小角度轉(zhuǎn)彎的工況下快速的找出車道線，但是當(dāng)車輛從直行轉(zhuǎn)入匝道，且轉(zhuǎn)彎角較大時(shí)，攝像機(jī)并不能立即覆蓋車道(感知遠(yuǎn)景的攝像機(jī)的可視角度一般較小)。2、在車輛狀態(tài)檢測(cè)中，通過兩側(cè)攝像機(jī)感知道路線，提高了預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。在現(xiàn)有的車道線偏離檢測(cè)系統(tǒng)中，車身附近的車道線并非直接觀測(cè)所得，而是通過車輛前方所檢測(cè)出的車道線位置和道路模型預(yù)估所得。根據(jù)本發(fā)明的安裝要求，側(cè)面安裝攝像機(jī)能近距離，清晰的觀測(cè)到兩側(cè)道路線，而計(jì)算出車身和車道線的相對(duì)位置，即車輛實(shí)時(shí)狀態(tài)。這樣，計(jì)算結(jié)果比傳統(tǒng)的預(yù)估記過更加準(zhǔn)確，更有實(shí)時(shí)保證。


圖I為本發(fā)明的流程圖；圖2為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為傳統(tǒng)的單個(gè)前視攝像頭的檢測(cè)狀態(tài)示意圖；圖4為本發(fā)明的檢測(cè)狀態(tài)示意圖。圖中3中黑實(shí)線表示可檢測(cè)到的車輛前方的車道線，黑虛線表示預(yù)測(cè)的車輛兩旁的車道線，陰影部分代表攝像頭的探測(cè)范圍；圖4中黑實(shí)線表示可檢測(cè)到的車輛周圍的車道線，陰影部分代表攝像頭的探測(cè)范圍。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖I所示，一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法，該檢測(cè)方法包括以下步驟步驟I)利用設(shè)置在車身的四臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)，同時(shí)車速傳感器采集車輛行駛速度。利用設(shè)置在車身的四臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)包括以下步驟步驟11)多臺(tái)攝像機(jī)攝取圖像；步驟12)分別對(duì)各臺(tái)攝像機(jī)攝取的圖像進(jìn)行感知區(qū)域分割，截取路面信息圖像；步驟13)根據(jù)車道線和路面的灰度值差異，處理各路面信息圖像分別得出相應(yīng)的車道線信息；步驟14)采用置信度計(jì)算，選取最高置信度的車道線信息作為最準(zhǔn)確的車道線信息。采用置信度計(jì)算具體包括以下步驟a)計(jì)算出各個(gè)攝像機(jī)的檢測(cè)結(jié)果置信度Ri = Gi, Gi是灰度值變換的梯度值；b)計(jì)算出各個(gè)車道線的置信度得分R = (Rc^R1+…….+Rn)/n，其中η為攝像機(jī)個(gè)數(shù)；c)根據(jù)置信計(jì)算和道路模型，得出最準(zhǔn)確的車道線信息。步驟2)通過設(shè)在車身側(cè)面的攝像機(jī)標(biāo)定結(jié)果和車道線在圖像中的位置，獲得車輛在車道中的包括車輛方向和車輛位置的狀態(tài)信息；攝像機(jī)標(biāo)定的定義為在圖像測(cè)量過程以及機(jī)器視覺應(yīng)用中，常常會(huì)涉及到這樣一個(gè)概念，那就是利用攝像機(jī)所拍攝到的圖像來還原空間中的物體。在這里，不妨假設(shè)攝像機(jī)所拍攝到的圖像與三維空間中的物體之間存在以下一種簡單的線性關(guān)系[像]=M[物];這里，矩陣M可以看成是攝像機(jī)成像的幾何模型。M中的參數(shù)就是攝像機(jī)參數(shù)。通常，這些參數(shù)是要通過實(shí)驗(yàn)與計(jì)算來得到的。這個(gè)求解參數(shù)的過程就稱為攝像機(jī)標(biāo)定。步驟3)進(jìn)行車道偏離評(píng)價(jià)，判斷得出車輛是否將偏離車道。進(jìn)行車道偏離評(píng)價(jià)，判斷得出車輛是否將偏離車道包括以下步驟31)通過某一時(shí)刻獲取的最準(zhǔn)確的車道線信息、車輛位置、車輛方向和車輛行駛速度，計(jì)算得出車輛偏離車道的距離及偏離時(shí)間；32)判斷偏離時(shí)間是否小于門限值，如果判斷為是則得出車輛將偏離車道，否則得出車輛行駛正常。如圖2所示，本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施新型的車道線偏離檢測(cè)方法的裝置，該裝置包括四臺(tái)攝像機(jī)、車速傳感器、處理器。四臺(tái)攝像機(jī)設(shè)置在車體上，車體的前身、后身、左側(cè)身、右側(cè)身分別設(shè)有一臺(tái)攝像機(jī)。四臺(tái)攝像機(jī)、車速傳感器分別與處理器連接。設(shè)在車體前身的攝像機(jī)安裝時(shí)使鏡頭主軸和水平面夾角較小，主要感知區(qū)域?yàn)檐囕v前方10米以外。設(shè)在車體后身的攝像機(jī)安裝時(shí)使鏡頭主軸和水平面夾角較小，主要感知區(qū)域?yàn)檐囕v后方10米以外。設(shè)在車體左右側(cè)身的攝像機(jī)安裝時(shí)使鏡頭主軸和水平面夾角較大，主要感知區(qū)域?yàn)檐嚿砀浇?米以內(nèi)。車速傳感器實(shí)時(shí)獲得車輛行駛速度，用于車輛狀態(tài)估計(jì)。如圖4所示，四個(gè)鏡頭安裝在車輛的四周，感知范圍覆蓋車輛四周。為了對(duì)車輛未來狀態(tài)做出預(yù)測(cè)，設(shè)在車體后身的攝像需要感知車輛行駛前方的路面，而無法感知距離車身附近的路面。設(shè)在車體左右側(cè)身的攝像機(jī)則可以近距離，清晰的感知車輛兩側(cè)的道路線，為車輛狀態(tài)預(yù)測(cè)提供依據(jù)。本發(fā)明同時(shí)需要通過車速傳感器實(shí)時(shí)采集車速信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法，其特征在于，該檢測(cè)方法包括以下步驟 1)利用設(shè)置在車身的多臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)，同時(shí)車速傳感器采集車輛行駛速度； 2)通過設(shè)在車身側(cè)面的攝像機(jī)的標(biāo)定結(jié)果和車道線在圖像中的位置，獲得車輛在車道中的狀態(tài)信息； 3)進(jìn)行車道偏離評(píng)價(jià)，判斷得出車輛是否將偏離車道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟1)利用設(shè)置在車身的多臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)包括以下步驟 11)多臺(tái)攝像機(jī)攝取圖像； 12)分別對(duì)各臺(tái)攝像機(jī)攝取的圖像進(jìn)行感知區(qū)域分割，截取路面信息圖像； 13)根據(jù)車道線和路面的灰度值差異，處理各路面信息圖像分別得出相應(yīng)的車道線信息； 14)對(duì)相應(yīng)的車道線信息進(jìn)行融合處理，得出最準(zhǔn)確的車道線信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟14)對(duì)相應(yīng)的車道線信息進(jìn)行融合處理，得出最準(zhǔn)確的車道線信息具體為，采用置信度計(jì)算，選取最高置信度的車道線信息作為最準(zhǔn)確的車道線信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法，其特征在于，所述的采用置信度計(jì)算具體包括以下步驟 a)計(jì)算出各個(gè)攝像機(jī)的檢測(cè)結(jié)果置信度Ri= Gi, Gi是灰度值變換的梯度值； b)計(jì)算出各個(gè)車道線的置信度得分R= (Ro+Ri+…….+Rn)/n，其中η為攝像機(jī)個(gè)數(shù)； c)根據(jù)置信計(jì)算和道路模型，得出最準(zhǔn)確的車道線信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法，其特征在于，所述的多臺(tái)攝像機(jī)包括4 8臺(tái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟2)中的狀態(tài)信息包括車輛方向和車輛位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟3)進(jìn)行車道偏離評(píng)價(jià)，判斷得出車輛是否將偏離車道包括以下步驟 31)通過某一時(shí)刻獲取的最準(zhǔn)確的車道線信息、車輛位置、車輛方向和車輛行駛速度，計(jì)算得出車輛偏離車道的距離及偏離時(shí)間； 32)判斷偏離時(shí)間是否小于門限值，如果判斷為是則得出車輛將偏離車道，否則得出車輛行駛正常。
8.一種實(shí)施權(quán)利要求I所述的新型的車道線偏離檢測(cè)方法的裝置，其特征在于，該裝置包括多臺(tái)攝像機(jī)、車速傳感器、處理器，所述的多臺(tái)攝像機(jī)設(shè)置在車體上，所述的多臺(tái)攝像機(jī)、車速傳感器分別與處理器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種新型的車道線偏離檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的車體的前身、后身、左側(cè)身、右側(cè)身分別設(shè)有至少一臺(tái)攝像機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種新型的車道線偏離檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的多臺(tái)攝像機(jī)包括4 8臺(tái)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的車道線偏離檢測(cè)方法及裝置，該方法包括利用設(shè)置在車身的多臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)，同時(shí)車速傳感器采集車輛行駛速度；通過設(shè)在車身側(cè)面的攝像機(jī)的標(biāo)定結(jié)果和車道線在圖像中的位置，獲得車輛在車道中的狀態(tài)信息；進(jìn)行車道偏離評(píng)價(jià)，判斷得出車輛是否將偏離車道；該裝置包括多臺(tái)攝像機(jī)、車速傳感器、處理器，所述的多臺(tái)攝像機(jī)設(shè)置在車體上，所述的多臺(tái)攝像機(jī)、車速傳感器分別與處理器連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有適用范圍廣，且對(duì)車道線檢測(cè)和車輛狀態(tài)檢測(cè)的精度高、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102806913SQ201110144128
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者曾祎, 葉凌峽, 馬光林, 黃漢知 申請(qǐng)人:德爾福電子(蘇州)有限公司