CN102941851A - 车道标识线识别可靠度提高系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种车道标识线识别可靠度提高系统及其方法。该系统及方法对通过车辆上安装的摄像头的影像检测的车道标识线与另行生成的虚拟车道标识线进行比较，判断是否一致，按照该判断结果，按级别划分车道标识线识别准确度并输出，从而能够提高车道标识线的识别可靠度。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用系统，尤其涉及用于通过车道标识线检测及识别，警告脱离车道及保持车道的系统。
背景技术
用于警告脱离车道的系统已经众所周知。车道脱离报警系统为进行车道标识线识别而使用摄像头。因此，根据车辆行驶时的天气、照度、路面状态等，识别车道标识线的性能会出现许多差异。例如隧道或国道等，由于路面灰尘、车道标识线陈旧等，往往发生找不到行驶车道中的一侧车道标识线，或把并非行驶车道的旁边行驶车道等误认为是行驶车道的情形。另外，还会发生车道标识线被护栏的影子遮挡而无法识别的情况。
为解决这种问题，通过韩国专利申请号第10-2009-0022943号，公开了一种利用虚拟车道标识线的车道脱离报警方法及其系统。根据该方法，当无法识别行驶车道的左侧车道标识线与右侧车道标识线中的任意一条车道标识线时，或识别错误时，生成虚拟车道标识线，并利用在车道标识线已识别时掌握的车道宽度信息(左侧车道标识线与右侧车道标识线之间的宽度)，将虚拟车道标识线应用于未识别的车道标识线一侧。因此，不仅在识别出两侧车道标识线的情况下，而且，即使未识别出一侧车道标识线，也能够向驾驶员提供车道脱离报警。
但是，根据上述以往技术可知，以往技术不区分识别出两侧车道标识线的情形和未识别出某一侧车道标识线而生成虚拟车道标识线加以应用的情形，笼统地判断是否脱离车道。即，只有在未识别出两侧车道标识线的情况下，才是未识别出车道标识线，不仅两侧车道标识线全部识别出的情况，且即使只识别出一侧车道标识线而应用虚拟车道标识线的情况，均视为识别出车道标识线。因此，当应用虚拟车道标识线，对车道标识线进行识别时，如果错误地估计、生成虚拟车道标识线并加以应用，则车道脱离报警的准确度将会降低。结果造成驾驶员对车道标识线识别的信任度降低。
发明内容
要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种能够提高驾驶员对车道标识线识别的信任度的技术方案。
解决问题的手段
为达成前述技术课题，本发明一种形态的车道标识线识别可靠度提高系统包括：影像处理部，包括用于在摄像头影像中检测出车道标识线的车道标识线检测模块和生成虚拟车道标识线的虚拟车道标识线生成模块；车道标识线判别部，比较由所述车道标识线检测模块检测的车道标识线与由所述虚拟车道标识线生成模块生成的虚拟车道标识线，判定车道标识线识别准确度；车辆控制部，根据所述车道标识线检测模块和所述虚拟车道标识线生成模块的结果，判断车辆是否脱离车道，根据所述脱离判断结果及所述判定的车道标识线识别准确度输出控制信号；以及警报部，按照所述车辆控制部的控制信号，执行相应动作。
由所述车道标识线判别部判定的车道标识线识别准确度分为：所述检测的车道标识线与所述虚拟车道标识线一致的情形、所述检测的车道标识线与所述虚拟车道标识线不一致的情形、因所述车道标识线检测模块的车道标识线检测失败而只生成所述虚拟车道标识线的情形。
所述车辆控制部根据所述车道标识线检测模块和所述虚拟车道标识线生成模块的结果，判断车辆是否脱离车道，如果判断为所述车辆脱离了车道，则向所述警报部输出控制信号，用于按照所述车道标识线识别准确度而采取不同驾驶员警告方式。或者，所述车辆控制部根据所述车道标识线检测模块和所述虚拟车道标识线生成模块的结果，判断车辆是否脱离车道，如果判断为所述车辆脱离了车道，则向所述警报部输出控制信号，用于使所述车辆保持车道，按照所述车道标识线识别准确度而采取不同驾驶员警告方式。
另一方面，为达成前述技术课题，本发明一种形态的车道标识线可靠度提高方法包括：检测、生成步骤，在由车辆安装的摄像头获得的影像中检测车道标识线，生成虚拟车道标识线；比较、判定步骤，比较所述检测的车道标识线与所述生成的虚拟车道标识线，判断车道标识线识别准确度；判断步骤，判断所述车辆是否脱离车道；以及警告步骤，如果判断为所述车辆脱离了车道，则按照所述车道标识线识别准确度而不同地向驾驶员进行警告。
发明效果
根据本发明，通过按各级划分车道标识线识别准确度并输出，从而能够提高车道标识线识别的可靠性，提高系统的性能。
附图说明
图1是本发明一个实施例的车道标识线可靠度提高系统框图。
图2是本发明一个实施例的车道标识线可靠度提高方法流程图。
附图标记的说明
100：摄像头 200：影像缓冲存储器
300：影像处理部 310：车道标识线检测模块
320：虚拟车道标识线生成模块 400：车道标识线判别部
410：车道标识线比较模块 411：准确度判定模块
500：车辆控制部 510：车道脱离判定模块
520：车辆控制逻辑模块 600：警报部
610：驾驶员警告部 620：车道保持控制部
具体实施方式
通过参照附图说明的优选实施例，前述的以及追加的本发明的形态将更加明确。下面通过这种实施例，详细说明本发明，以便所属技术领域的技术人员能够容易理解和再现。
图1是本发明一个实施例的车道标识线可靠度提高系统框图。
摄像头100在车辆中为拍摄前方或后方而安装于车辆的适当位置。这种摄像头100获得的影像输入影像处理部300，并存储于影像缓冲存储器200。影像处理部300包括车道标识线检测模块310和虚拟车道标识线生成模块320。车道标识线检测模块310作为用于通过摄像头影像检测车道标识线的构成，针对摄像头影像，利用滤波算法，提取出在道路上形成明亮部分的车道标识线。这种车道标识线检测模块310为检测出车道标识线，可以使用边缘滤波器或车道标识线增强滤波器等。边缘滤波器利用在影像坐标中X方向与Y方向的各个像素的亮度差异，从影像中找出构成界限的部分。而且，车道标识线增强滤波器采用的方法是利用明暗的平均值，与周边明暗相对比，使明亮的车道标识线更突出地显示，从而找出车道标识线。虚拟车道标识线生成模块320基于影像缓冲存储器200中存储的摄像头影像，生成虚拟车道标识线。在一个实施例中，虚拟车道标识线生成模块320能够从以前摄像头影像预测当前车道标识线，生成虚拟车道标识线。在另一个实施例中，虚拟车道标识线生成模块320还能够计算摄像头影像内识别的左侧车道标识线与右侧车道标识线间的车道宽度，利用计算的车道宽度信息，以左侧车道标识线为基准，生成虚拟右侧车道标识线，也可以以右侧车道标识线为基准，生成虚拟左侧车道标识线。
车道标识线判别部400包括车道标识线比较模块410。车道标识线比较模块410对由车道标识线检测模块310检测的车道标识线与由虚拟车道标识线生成模块320生成的虚拟车道标识线进行比较。在一个实施例中，车道标识线比较模块410的比较结果，①可能发生检测车道标识线与虚拟车道标识线一致的情形，②也可能发生检测车道标识线与虚拟车道标识线不一致的情形(包括左侧车道标识线与右侧车道标识线中的至少一条车道标识线不一致的情形)，③还会有车道标识线检测模块310的车道检测失败(包括左侧车道标识线和右侧车道标识线中的某一条车道标识线检测失败的情形)，只存在虚拟车道标识线的情形。车道标识线比较模块410中包含的准确度判定模块411按照车道标识线比较结果，判定检测车道标识线与虚拟车道标识线一致的准确度，即，判定车道标识线的识别准确度。例如，准确度判定模块411将①的情形判断为准确度最高，输出为2级，将②的情形输出为比2级低的1级，把③的情形输出为比1级低的0级。又例如，也可以利用多条车道标识线及车道标识线检测的条件，对准确度进行比较评价。
车辆控制部500作为用于判断车辆是否脱离车道，对车辆进行控制的构成，包括车道脱离判定模块510和车辆控制逻辑模块520。在一个实施例中，车道脱离判定模块510和车辆控制逻辑模块520根据驾驶员的选择，只激活其中之一。车道脱离判定模块510是用于判定车辆是否脱离车道的模块。①的情形，由于检测车道标识线与虚拟车道标识线一致，所以，车道脱离判定模块510以检测车道标识线与虚拟车道标识线两者中任意一种车道标识线为基准，判断车辆是否脱离车道即可。②的情形为检测车道标识线与虚拟车道标识线不一致的情形，此时，车道脱离判定模块510既可以以检测车道标识线为基准，也可以以虚拟车道标识线为基准，或者可以考虑检测车道标识线与虚拟车道标识线的错误程度，判断车辆是否脱离车道。其中，当考虑检测车道标识线与虚拟车道标识线的错误程度时，也可以取检测车道标识线与虚拟车道标识线的中间值，判断是否脱离车道。③的情形，由于只存在虚拟车道标识线，所以，车道脱离判定模块510以虚拟车道标识线为基准，判断车辆是否脱离车道。如果判断为车辆脱离了车道，车道脱离判定模块510则向警报部600输出用于向驾驶员发出警告的控制信号。此时，车道脱离判定模块510向所述警报部600输出控制信号，用于按照准确度判定模块411判定的准确度级别而向驾驶员提供不同的警告方式。
车辆控制逻辑模块520按照车道标识线判别部400的输出，起到使车辆保持车道的作用。根据一实施例，车辆控制逻辑模块520不仅发挥与车道脱离判定模块510相同的作用，而且还发挥当车辆脱离车道时使车辆保持车道的控制作用。即，在判断为车辆脱离了车道的情况下，车辆控制逻辑模块520向所述警报部600输出按照准确度判定模块411判定的准确度级别给驾驶员提供不同的警告方式的控制信号，此时，在该控制信号中，包含用于使车辆保持车道的控制命令数据并输出。或者，也可以由车辆控制逻辑模块520向警报部600分别输出用于警告驾驶员所需的控制信号和用于使车辆保持车道的控制信号。而且，在一个实施例中，车辆控制逻辑模块520只有在准确度判定模块411判定的准确度为2级时，才可以向警报部600输出用于使车辆保持车道的控制信号。
在一个实施例中，警报部600包括驾驶员警告部610及车道保持控制部620。驾驶员警告部610按照从车道脱离判定模块510或车辆控制逻辑模块520输出的控制信号，向驾驶员发出警告。例如，驾驶员警告部610可以通过蜂鸣器或安全带、灯光、仪表盘显示装置等，按照0级至2级，以对应的指定方式，警告驾驶员车辆脱离车道。例如，就灯光的情形而言，可以采用不同的LED颜色，以便区分0级至2级，或采用不同的闪烁次数，警告车辆脱离车道。就通过仪表盘显示装置进行警告的情形而言，也可以以数值表现车道脱离的准确度，以便区分出0级至2级。车道保持控制部620发挥控制作用，按照从车辆控制逻辑模块520输出的控制信号，使车辆不脱离车道，而保持在左侧车道标识线与右侧车道标识线内。在一个实施例中，车道保持控制部620也可以按照从车辆控制逻辑模块520输出的控制信号，控制电动转向装置(MotorDriven Power Steering,MDPS)，或控制制动器，或是控制电动转向装置与制动器两者。
图2是本发明一个实施例的车道标识线可靠度提高方法流程图。
图2所示的一系列步骤，车道标识线可靠度提高系统识别车道标识线及判断是否脱离车道的一系列动作，只有在车辆处于规定速度以上时才执行。例如，只有在车辆以40km／h以上速度行驶的情形下，才执行图2所示的步骤。如果车辆以规定速度以上行驶，车道标识线可靠度提高系统则从车辆上安装的摄像头获取影像(S100)。获取了摄像头影像后，车道标识线可靠度提高系统在摄像头影像中检测车道标识线，并且生成虚拟车道标识线(S200)。然后，车道标识线可靠度提高系统对检测的车道标识线与虚拟车道标识线进行比较，判定车道标识线识别准确度(S300)。如上所述，车道标识线识别准确度可以分为0级至2级。车道标识线可靠度提高系统判断车辆是否脱离车道(S400)。如果判断为车辆脱离了车道，车道标识线可靠度提高系统则执行控制，用于警告驾驶员车辆脱离车道(S500)。优选地，车道标识线可靠度提高系统按照车道标识线识别准确度水平，控制向驾驶员的不同的警告方式。而且，车道标识线可靠度提高系统在S500步骤中，也可以强制控制车辆，使车辆不脱离车道。例如，车道标识线可靠度提高系统控制电动转向装置与制动器中至少一者，使车辆不脱离车道。然后，如果车辆速度下降至低于40km／h，或从驾驶员接到诸如结束功能的命令，车道标识线可靠度提高系统则结束上述一系列步骤的执行(S600)。
以上以其优选实施例为中心对本发明进行了说明。本发明所述技术领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明本质特性的范围内，本发明能够以变形的形态体现。因此，公开的实施例并非出于限定的观点，而应从说明的观点考虑。本发明的范围并非由前述的说明确定，而由专利要求书确定，在与之同等范围内的所有差异均应解释为包含于本发明。
Claims (7)
1.一种车道标识线识别可靠度提高系统，其特征在于包括：
影像处理部，包括用于在摄像头影像中检测出车道标识线的车道标识线检测模块和生成虚拟车道标识线的虚拟车道标识线生成模块；
车道标识线判别部，比较由所述车道标识线检测模块检测的车道标识线与由所述虚拟车道标识线生成模块生成的虚拟车道标识线，判定车道标识线识别准确度；
车辆控制部，根据所述车道标识线检测模块和所述虚拟车道标识线生成模块的结果，判断车辆是否脱离车道，根据所述脱离判断结果及所述判定的车道标识线识别准确度，输出控制信号；以及
警报部，按照所述车辆控制部的控制信号，执行相应动作。
2.根据权利要求1所述的车道标识线识别可靠度提高系统，其特征在于：
由所述车道标识线判别部判定的车道标识线识别准确度分为，所述检测的车道标识线与所述虚拟车道标识线一致的情形、所述检测的车道标识线与所述虚拟车道标识线不一致的情形、因所述车道标识线检测模块的车道标识线检测失败而只生成所述虚拟车道标识线的情形。
3.根据权利要求1或2所述的车道标识线识别可靠度提高系统，其特征在于：
所述车辆控制部根据所述车道标识线检测模块和所述虚拟车道标识线生成模块的结果，判断车辆是否脱离车道，如果判断为所述车辆脱离了车道，则向所述警报部输出控制信号，用于按照所述车道标识线识别准确度而采取不同的驾驶员警告方式。
4.根据权利要求1或2所述的车道标识线识别可靠度提高系统，其特征在于：
所述车辆控制部根据所述车道标识线检测模块和所述虚拟车道标识线生成模块的结果，判断车辆是否脱离车道，如果判断为所述车辆脱离了车道，则向所述警报部输出控制信号，用于使所述车辆保持车道，按照所述车道标识线识别准确度而采取不同的驾驶员警告方式。
5.根据权利要求4所述的车道标识线识别可靠度提高系统，其特征在于：
所述警报部按照所述控制信号中包含的车道保持控制命令，控制电动转向装置(MotrDriven Power Steering,MDPS)及制动器中的至少一者。
6.一种车道标识线识别可靠度提高方法，其特征在于包括：
检测、生成步骤，在由车辆上安装的摄像头获得的影像中检测车道标识线，生成虚拟车道标识线；
比较、判定步骤，比较所述检测的车道标识线与所述生成的虚拟车道标识线，判断车道标识线识别准确度；
判断步骤，判断所述车辆是否脱离车道；以及
警告步骤，如果判断为所述车辆脱离了车道，则按照所述车道标识线识别准确度向驾驶员进行不同的警告。
7.根据权利要求6所述的车道标识线识别可靠度提高方法，其特征在于：
所述车道标识线识别准确度分为，所述检测的车道标识线与所述虚拟车道标识线一致的情形、所述检测的车道标识线与所述虚拟车道标识线不一致的情形、因所述车道标识线检测模块的车道检测失败而只生成所述虚拟车道标识线的情形。
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