CN104833364A - 一种在颠簸道路上的安全路线指示方法 - Google Patents

Abstract

一种在颠簸道路上的安全路线指示方法，包括以下步骤：1）通过安装在车辆前部的摄像头对前方路面进行影像摄取并从摄取到的影像中截取图片，其中摄取的影像将在导航显示屏上进行实时显示；2）对截取的图片进行数据分析与计算以获取弧线所对应的凸起物的高度值；3）通过将图片中汽车当前行驶路线对应区域内的凸起物的高度与预设高度进行比对从而确定当前行驶路线是否为安全路线，若是，则执行步骤4），若否，则先执行步骤5）；4）标记出该安全路线并显示在导航显示屏上；5）通过将图片中其它区域内凸起物的高度与预设高度进行比对从而确定其它区域对应的路线中是否有安全路线，若有执行步骤4），若无执行步骤6）发出警示提醒。

Description

一种在颠簸道路上的安全路线指示方法

技术领域

本发明涉及导航技术领域，特别是涉及一种在颠簸道路上的安全路线指示方法。

背景技术

随着汽车的普及，汽车行驶区域已广泛分布于大江南北、城镇乡村。但是在城镇乡村很多地方的道路状况并不是很好，而汽车底盘相对较低，行驶在凸凹不平的路面时，底盘容易与地面接触而使底盘零部件磕碰或刮伤，甚至导致底盘零部件变形、断裂，严重影响汽车的行驶安全和使用寿命。

中国专利公告号102745131 A，公开日2012-10-24，该发明公开了一种防止汽车底盘刮擦的装置，在汽车行进时，通过各测距传感器探测其与地面的距离，并将该距离信息发送至控制单元，控制单元综合比较各个测距传感器与地面的距离，并得出最小的离地距离，根据该最小的离地距离及预存储的汽车底盘高度来判断是否会发生底盘刮擦，并将判断结果通过警示单元向驾驶员发出相关提示。

这种技术方案的缺点在于：首先，传感器探测的是汽车在行驶过程中车身各部至路面的距离，实际中，如果路面的障碍物高于汽车前方车身下的部件时，在未探测其距离时就已经和汽车发生碰擦，具有滞后性，也就是说，不能有效的对前方的未知路面进行勘测；其次，通过实施该发明，只能够对驾驶员进行警示，并不能提供一个可解决的方案，在实际行驶中，由于路面具有一定宽度，以及坡度与障碍物具有分散性，因此，路面上可能存在有可供汽车安全通过的路线。

因此，本发明人觉得上述问题非常有其改良的必要性，遂以其多年从事相关领域的创作设计及专业制造经验，积极地针对一种在颠簸道路上的安全路线指示方法进行研究改良，在各方条件的审慎考虑下终于开发出本发明。

发明内容

针对上述情况，为了克服现有技术的缺点，本发明实施例提供了一种在颠簸道路上的安全路线指示方法，可有效解决现有技术中不能对汽车前方的未知路面进行勘测以及无法从前方道路中找出一条可供汽车安全通过的路线提供给驾驶员的一系列问题。

本发明实施例采用如下技术方案：

一种在颠簸道路上的安全路线指示方法，应用在汽车上，包括以下步骤：

1）  通过安装在车辆前部的摄像头对前方路面进行影像摄取并从摄取到的影像中截取图片，其中摄取的影像将在导航显示屏上进行实时显示；

2）  对截取的图片进行数据分析与计算；

该步骤中，首先从第一数据库内调取出图片在环境中对应的实际尺寸，并在图片上建立二维坐标，将实际尺寸融入坐标中；对图片进行二值化处理以筛选出凹凸路面的轮廓，接着将通过Hough变换以检测出轮廓中的弧线；设定一纵向的扫描间距，以坐标原点为起点，每隔一扫描间距对图片进行横向扫描，具体将对弧线的起点进行扫描，当扫描出弧线起点时，获取该起点在y轴上的坐标并将该起点作为与平坦地面处于同一平面上的基准点，接着将继续扫描出与该起点相连接的弧线的顶点并获取该顶点在y轴上的坐标，计算出该顶点与该起点在y轴上的坐标的差值，该差值作为该弧线所对应的凸起物的高度值；最后将凸起物的位置进行标记，将凸起物与高度值相关联并储存在第二数据库内；

3）通过将图片中汽车当前行驶路线对应区域内的凸起物的高度与预设高度进行比对从而确定当前行驶路线是否为安全路线，若是，则执行步骤4），若否，则先执行步骤5）；

该步骤中，首先从第一数据库内获取出汽车的宽度，根据汽车的宽度在图片中以中线为中心向两侧各取汽车宽度一半的距离以标识出当前行驶路线对应区域，接着将从第二数据库内调取出与处于该区域内的凸起物所关联的高度值，判断高度值是否小于预设高度，若小于，则确定该区域对应的当前行驶路线为安全路线；

4）  标记出该安全路线并显示在导航显示屏上；

5）  通过将图片中其它区域内凸起物的高度与预设高度进行比对从而确定其它区域对应的路线中是否有安全路线，若有则执行步骤4）。

作为优选，在步骤5）中，首先设定一搜索间距，将汽车当前行驶路线对应区域沿着该搜索间距向一侧平移以形成新的区域，从第二数据库内调取出与处于该新的区域内的凸起物所关联的高度值，判断高度值是否小于预设高度，若是则确定该新的区域对应的路线为安全路线，其中，当判断出新的区域对应的路线不是安全路线时，将继续沿着该搜索间距向一侧平移，直到将整个图片可能形成的路线对应区域被全部搜索。

作为优选，步骤2）中，在对图片进行Hough变换时，具体将预设的弧线形状作为目标形状进行检测以找出相似或相同的弧线，所述预设的弧线形状接近或吻合于抛物线形状。

作为优选，第一数据库中储存的图片在环境中对应的实际尺寸的获取方式为：从摄像头摄取的影像中截取一张图片，对该图片中覆盖的环境范围进行实地测量得出图片在环境中的长与宽的实际尺寸；将实际尺寸融入坐标中的方式为：获取图片的尺寸与图片在环境中对应的实际尺寸，将两者进行比对计算以得出比例尺，即可得出图片中的距离所对应的在环境中的实际距离。

作为优选，当区域内的凸起物为复数个时，只有判断出所有凸起物所关联的高度值均小于预设高度时，才可将该区域对应的路线确定为安全路线，否则将继续搜索。

作为优选，当整个图片可能形成的路线对应区域全部被搜索完毕后，如果还未确定出与区域对应的安全路线，则将发出警示提醒。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：采用本发明的技术方案，当汽车行驶在颠簸道路上时，可通过安装在车辆前部的摄像头对前方路面进行影像摄取并从摄取到的影像中截取图片，通过对图片进行分析与计算以得出汽车当前行驶的路线是否为安全路线，若是则在导航显示屏中显示出标记的安全路线，如果不是，则将继续对图片进行分析与计算以找出一条可供汽车通过的安全路线，同样在导航显示屏中进行显示，如此，可及时对汽车前方路面进行勘测，从而避免汽车底盘被刮擦，以及可使汽车安全快速的通过前方路面。

附图说明

为了让本发明之上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种在颠簸道路上的安全路线指示方法流程示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种图片分析的应用示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

实施例一

请参考图1以及图2，图1为本发明实施例一提供的一种在颠簸道路上的安全路线指示方法流程示意图，图2为本发明实施例一提供的一种图片分析的应用示意图。具体的，本实施例提供一种在颠簸道路上的安全路线指示方法，应用在汽车上，包括以下步骤：

1）  通过安装在车辆前部的摄像头对前方路面进行影像摄取并从摄取到的影像中截取图片，其中摄取的影像将在导航显示屏上进行实时显示。

在实际应用中，该摄像头可处于关闭状态，当汽车行驶在颠簸路面上，驾驶员可开启该摄像头，例如可通过在导航显示屏上设置一触发按钮以触发该摄像头开启以进行影像摄取。其中，当从摄取到的影像中截取图片时，具体的截取方式可优选为：将摄像头摄取到的第一幅影像截取出来，并记录该影像在实际环境中所对应的最远的位置；当该摄像头摄取到的影像的最下边位置与之前记录的最远位置重叠时，则再次对影像进行截取，依此类推。

2）  对截取的图片进行数据分析与计算；

该步骤中，首先从第一数据库内调取出图片在环境中对应的实际尺寸，并在图片上建立二维坐标，将实际尺寸融入坐标中；对图片进行二值化处理以筛选出凹凸路面的轮廓，接着将通过Hough变换以检测出轮廓中的弧线；设定一纵向的扫描间距，以坐标原点为起点，每隔一扫描间距对图片进行横向扫描，具体将对弧线的起点进行扫描，当扫描出弧线起点时，获取该起点在y轴上的坐标并将该起点作为与平坦地面处于同一平面上的基准点，接着将继续扫描出与该起点相连接的弧线的顶点并获取该顶点在y轴上的坐标，计算出该顶点与该起点在y轴上的坐标的差值，该差值作为该弧线所对应的凸起物的高度值；最后将凸起物的位置进行标记，将凸起物与高度值相关联并储存在第二数据库内。

作为本发明的一种实施方式，第一数据库中储存的图片在环境中对应的实际尺寸的获取方式可优选为：从摄像头摄取的影像中截取一张图片，对该图片中覆盖的环境范围进行实地测量得出图片在环境中的长与宽的实际尺寸。

其中，将实际尺寸融入坐标中的方式优选为：获取图片的尺寸与图片在环境中对应的实际尺寸，将两者进行比对计算以得出比例尺，即可得出图片中的距离所对应的在环境中的实际距离。

例如，设定图片的尺寸为150×80，即图片的长为150mm，宽为80mm；图片在环境中对应的实际尺寸为4000×6000，即图片对应的在环境中的长为4000mm，宽为6000mm；即4000mm与150mm对应，6000mm与80mm对应，如此在长度上，两者的比例为4000/150≈26.67（取小数点后两位），也就是说，在照片的长度上，照片的实际尺寸1mm代表在环境中的26.67mm；在宽度上，两者的比例为6000/80=75mm，在照片的宽度上，照片的实际尺寸1mm代表在环境中的75mm。如此，可按照上述比例关系在图片上将实际尺寸融入坐标中。

作为本发明的一种实施方式，步骤2）中，在对图片进行Hough变换时，具体将预设的弧线形状作为目标形状进行检测以找出相似或相同的弧线，所述预设的弧线形状接近或吻合于抛物线形状。在本实施例中，抛物线形状即代表在实际环境中的凸起物的形状。

具体的，需要对图片上的抛物线的高度（凸起物高度）进行计算，首先要设定一纵向的扫描间距，例如设定为200mm，即以坐标原点为起点，向上平移200mm，再对这两点之间的横向区域进行扫描，扫描结束后，再沿着平移后的点向上平移200mm，扫描，依次进行，直到将图片全部扫描完毕为止。其中弧线起点即为凸起物的起点，代表凸起物从该起点开始向上凸起，因此将获取该起点在y轴上的坐标并将该起点作为与平坦地面处于同一平面上的基准点。例如，设定与该起点相连接的弧线的顶点，即凸起物A的顶点在y轴上的坐标为3000mm，该起点在y轴上的坐标为2800mm，则差值为200mm，即该弧线所对应的凸起物A的高度值为200mm。

如图2所示，需要将凸起物的位置进行标记，具体可将凸起物和与其相对应的顶点坐标进行标记，例如凸起物A的顶点坐标为（1500，3000），则将该坐标进行标记，并将凸起物与其对应的高度值相关联，即将凸起物A与对应的高度值200mm相关联并储存在第二数据库内。

3）通过将图片中汽车当前行驶路线对应区域内的凸起物的高度与预设高度进行比对从而确定当前行驶路线是否为安全路线，若是，则执行步骤4），若否，则先执行步骤5）；

该步骤中，首先从第一数据库内获取出汽车的宽度，根据汽车的宽度在图片中以中线为中心向两侧各取汽车宽度一半的距离以标识出当前行驶路线对应区域，接着将从第二数据库内调取出与处于该区域内的凸起物所关联的高度值，判断高度值是否小于预设高度，若小于，则确定该区域对应的当前行驶路线为安全路线。

在本实施例中，设定汽车的宽度为1600mm，具体的，在图片中以中线为中心向两侧各取800mm，标识出当前行驶路线对应的第一区域，从第二数据库内调取出与处于该第一区域内的凸起物所关联的高度值，首先获取凸起物，然后判断标记的该凸起物的坐标是否处在该第一区域内，若处于，则调取出与该凸起物所关联的高度值，例如，设定凸起物A处在该第一区域内，则调取出与该凸起物A所关联的高度值为200mm。

其中，预设高度可以是底盘至平坦地面的高度，例如设定为150mm，如此，则可判断出凸起物A的高度大于预设高度，因此可确定该第一区域对应的当前路线不是安全路线，如此则将先执行步骤5）。

5）  通过将图片中其它区域内凸起物的高度与预设高度进行比对从而确定其它区域对应的路线中是否有安全路线，若有则执行步骤4）。

作为本发明的一种实施方式，在步骤5）中，首先设定一搜索间距，将汽车当前行驶路线对应区域按照该搜索间距向一侧平移以形成新的区域，从第二数据库内调取出与处于该新的区域内的凸起物所关联的高度值，判断高度值是否小于预设高度，若是则确定该新的区域对应的路线为安全路线，其中，当判断出新的区域对应的路线不是安全路线时，将继续沿着该搜索间距平移，直到将整个图片可能形成的路线对应区域被全部搜索。

在本实施例中，搜索间距越小，搜索到的区域就越多。例如，设定搜索间距为50mm，则在实际应用中，可将汽车当前行驶路线对应区域沿着该搜索间距先向左侧平移，即将原始区域向左平移50mm形成新的区域，例如第二区域，接着将从第二数据库内调取出与处于该第二区域内的凸起物所关联的高度值，首先获取凸起物，然后判断标记的该凸起物的坐标是否处在该第二区域内，若处于，则调取出与该凸起物所关联的高度值，例如，设定凸起物B处在该第二区域内，凸起物B所关联的高度值设定为150mm，则调取出与该凸起物A所关联的高度值为150mm。如此，则可判断出凸起物B的高度小于预设高度，因此可确定该第二区域对应的路线是安全路线。如此，将执行步骤4）

4）标记出该安全路线并显示在导航显示屏上。

具体的，可将该安全路线的两侧边界进行着重画线，例如可进行颜色标记，并显示在导航显示屏上。显示的实施方式为：在图片上获取出安全路线对应区域的四个顶点的坐标，然后根据坐标将该区域在实际环境中的图片上进行对应标记，并显示在导航显示屏上。

作为本发明的一种可实施的方式，在步骤3）中，如果判断出凸起物的高度小于预设高度，则直接执行步骤4），例如，设定计算出该第一区域的凸起物A的高度值小于150mm，则执行步骤4）。

作为本发明的一种实施方式，当区域内的凸起物为复数个时，只有判断出所有凸起物所关联的高度值均小于预设高度时，才可将该区域对应的路线确定为安全路线，否则将继续搜索。

例如，设定该第一区域内的凸起物分别为凸起物A、C、D，计算出凸起物A、C、D所关联的高度值分别为200mm，130mm，140mm，如此，则可判断出凸起物A所关联的高度值大于预设高度，则无法将该第一区域的路线确定为安全路线。

作为本发明的一种可实施的方式，当整个图片可能形成的路线对应区域全部被搜索完毕后，如果还未确定出与区域对应的安全路线，则将发出警示提醒。也就是说，在步骤5）中，如果通过将图片中其它区域内凸起物的高度与预设高度进行比对从而确定其它区域对应的路线中没有安全路线，则将执行步骤6）发出警示提醒。即汽车无论走那一条路线，都无法安全通过时，才将发出警示提醒，告知用户前方路段会擦碰汽车底盘。

本实施例方法所述的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，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例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设备（可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等）执行本发明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。

本发明可实现以下优点：

借由本发明，当汽车行驶在颠簸道路上时，可通过安装在车辆前部的摄像头对前方路面进行影像摄取并从摄取到的影像中截取图片，通过对图片进行分析与计算以得出汽车当前行驶的路线是否为安全路线，若是则在导航显示屏中显示出标记的安全路线，如果不是，则将继续对图片进行分析与计算以找出一条可供汽车通过的安全路线，同样在导航显示屏中进行显示，如此，可及时对汽车前方路面进行勘测，从而避免汽车底盘被刮擦，以及可使汽车安全快速的通过前方路面。

Claims (6)

1.一种在颠簸道路上的安全路线指示方法，应用在汽车上，其特征在于，包括以下步骤：

通过安装在车辆前部的摄像头对前方路面进行影像摄取并从摄取到的影像中截取图片，其中摄取的影像将在导航显示屏上进行实时显示；

对截取的图片进行数据分析与计算；

该步骤中，首先从第一数据库内调取出图片在环境中对应的实际尺寸，并在图片上建立二维坐标，将实际尺寸融入坐标中；对图片进行二值化处理以筛选出凹凸路面的轮廓，接着将通过Hough变换以检测出轮廓中的弧线；设定一纵向的扫描间距，以坐标原点为起点，每隔一扫描间距对图片进行横向扫描，具体将对弧线的起点进行扫描，当扫描出弧线起点时，获取该起点在y轴上的坐标并将该起点作为与平坦地面处于同一平面上的基准点，接着将继续扫描出与该起点相连接的弧线的顶点并获取该顶点在y轴上的坐标，计算出该顶点与该起点在y轴上的坐标的差值，该差值作为该弧线所对应的凸起物的高度值；最后将凸起物的位置进行标记，将凸起物与高度值相关联并储存在第二数据库内；

3）通过将图片中汽车当前行驶路线对应区域内的凸起物的高度与预设高度进行比对从而确定当前行驶路线是否为安全路线，若是，则执行步骤4），若否，则先执行步骤5）；

该步骤中，首先从第一数据库内获取出汽车的宽度，根据汽车的宽度在图片中以中线为中心向两侧各取汽车宽度一半的距离以标识出当前行驶路线对应区域，接着将从第二数据库内调取出与处于该区域内的凸起物所关联的高度值，判断高度值是否小于预设高度，若小于，则确定该区域对应的当前行驶路线为安全路线；

标记出该安全路线并显示在导航显示屏上；

通过将图片中其它区域内凸起物的高度与预设高度进行比对从而确定其它区域对应的路线中是否有安全路线，若有则执行步骤4）。

2.如权利要求1所述的一种在颠簸道路上的安全路线指示方法，其特征在于，在步骤5）中，首先设定一搜索间距，将汽车当前行驶路线对应区域沿着该搜索间距向一侧平移以形成新的区域，从第二数据库内调取出与处于该新的区域内的凸起物所关联的高度值，判断高度值是否小于预设高度，若是则确定该新的区域对应的路线为安全路线，其中，当判断出新的区域对应的路线不是安全路线时，将继续沿着该搜索间距向一侧平移，直到将整个图片可能形成的路线对应区域被全部搜索。

3.如权利要求1所述的一种在颠簸道路上的安全路线指示方法，其特征在于，步骤2）中，在对图片进行Hough变换时，具体将预设的弧线形状作为目标形状进行检测以找出相似或相同的弧线，所述预设的弧线形状接近或吻合于抛物线形状。

4.如权利要求1所述的一种在颠簸道路上的安全路线指示方法，其特征在于，第一数据库中储存的图片在环境中对应的实际尺寸的获取方式为：从摄像头摄取的影像中截取一张图片，对该图片中覆盖的环境范围进行实地测量得出图片在环境中的长与宽的实际尺寸；将实际尺寸融入坐标中的方式为：获取图片的尺寸与图片在环境中对应的实际尺寸，将两者进行比对计算以得出比例尺，即可得出图片中的距离所对应的在环境中的实际距离。

5.如权利要求1或2所述的一种在颠簸道路上的安全路线指示方法，其特征在于，当区域内的凸起物为复数个时，只有判断出所有凸起物所关联的高度值均小于预设高度时，才可将该区域对应的路线确定为安全路线，否则将继续搜索。

6.如权利要求2所述的一种在颠簸道路上的安全路线指示方法，其特征在于，当整个图片可能形成的路线对应区域全部被搜索完毕后，如果还未确定出与区域对应的安全路线，则将发出警示提醒。