CN105599765A - 一种车道偏离的判断和预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车道偏离的判断和预警方法，主要是在固定了摄像头之后，根据所传入的图像数据，进行图像处理，从而判断是否偏离车道。本发明的内容主要就是基于前景图且又不失检测准备性的基础上完成车道偏离预警。通过对固定的摄像头进行相应的标定以获得所需的参数后，此过程需在能识别到车道线的前提进行，在接下来的行驶过程中都可以准确的判断车道是否偏离。本发明克服了传统的判断方法中需要车辆的全景图数据，往往对设备的要求比较多的弊端。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车道偏离的判断和预警方法。
背景技术
据交通部统计，约有50％的汽车交通事故是因为汽车偏离正常的行驶车道引起的，究其主要原因主要是驾驶员心神烦乱、注意力不集中或驾驶疲劳。23％的汽车驾驶员一个月内至少在转向盘上睡着一次；66％的卡车驾驶员自己在驾驶过程中打瞌睡；28％的卡车驾驶员在一个月内有在转向盘上睡着的经历。如此惊人的比例足以证明防止车道偏离的重要意义。
根据(美国)联邦公路局的估计，美国2002年所有致命的交通事故中44％是跟车道偏离有关的，同时车道偏离也被看成车辆侧翻事故的主要原因。四个驾驶员中就有一个驾驶员经历过车道偏离引起的伤亡事故。
车道偏离预警系统是一种通过报警的方式辅助驾驶员减少汽车因车道偏离而发生交通事故的系统。车道偏离预警系统由图像处理芯片、控制器、传感器等组成。车道偏离预警系统主要由HUD抬头显示器、摄像头、控制器以及传感器组成，当车道偏离系统开启时，摄像头(一般安置在车身侧面或后视镜位置)会时刻采集行驶车道的标识线，通过图像处理获得汽车在当前车道中的位置参数，当检测到汽车偏离车道时，传感器会及时收集车辆数据和驾驶员的操作状态，之后由控制器发出警报信号，整个过程大约在0.5秒完成，为驾驶者提供更多的反应时间。而如果驾驶者打开转向灯，正常进行变线行驶，那么车道偏离预警系统不会做出任何提示。
目前，各厂商所配备的车道偏离预警系统均基于视觉(摄像头)方式采集数据的基础上研发，但它们在雨雪天气或能见度不高的路面时，采集车道标识线的准确度会下降。那么为了解决这个难题，聪明的技术工程师开发了红外线传感器的采集方式，其一般安置在前保险杠两侧，并通过红外线收集信号来分析路面状况，即使在恶略环境的路面，也能识别车道标志线，便于在任何环境的路况下均能及时提醒驾驶员汽车道路偏离状态。
目前关于车道偏离预警的方法，主要是对车辆周围的视频图像数据进行处理获得车辆的360度全景俯视图；根据360度全景俯视图检测出车辆当前所在车道的两侧车道线；实时跟踪监测车辆与两侧车道线的相对位置变化，在符合车道偏离报警规则的情况下生成报警信号，这种方法对采集到的图像数据要求极高，获得这些数据也比较的困难，而实际中，所获得的图像数据往往非常有限。而通过标定的方法一方面并不需要360度全景图，只需要车辆行驶过程的前景图，且准备性也极高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种车道偏离的判断和预警方法，主要是在固定了摄像头之后，根据所传入的图像数据，进行图像处理，从而判断是否偏离车道。本发明的内容主要就是基于前景图且又不失检测准备性的基础上完成车道偏离预警。通过对固定的摄像头进行相应的标定以获得所需的参数后，此过程需在能识别到车道线的前提进行)，在接下来的行驶过程中都可以准确的判断车道是否偏离。本发明克服了传统的判断方法中需要车辆的全景图数据，往往对设备的要求比较多的弊端。
本发明的技术方案为：
一种车道偏离的判断和预警方法，包括以下步骤:
将车辆的左/右轮胎与左/右车道线平行且正好压在车道线上，
通过摄像头采集左/右轮胎和左/右车道线轨迹并发送数据至处理器；
所述处理器将采集数据筛选整理后发送给控制器；
控制器计算摄像头采集到的图像中心线和左/右车道线的对应数据；
控制器计算出左/右车道线与图像中心线的预设像素距离X1/X2；
根据摄像头采集的图像，控制器计算出左/右车道线与图像中心线的像素距离X3/X4并与X1/X2对比；
若x3<x1，则说明车辆偏离左车道线；如果x4<x2，则说明车辆偏离右车道线；
根据判定的结果给出相应预警。
进一步地，所述处理器处理数据的过程为：当车辆的左/右轮胎与左/右车道线平行且正好压在车道线时，摄像头采集数据，应用图像处理技术对图像进行Canny算法、Hough直线检测算法处理。
进一步地，所述步骤控制器计算摄像头采集到的图像中心线和左/右车道线的对应数据中，所述控制器计算图像中心线和左/右车道线的对应数据的过程为：所述左/右车道线是通过Hough直线检测算法检测到图像中的直线对应的数据。
进一步地，所述步骤控制器计算出左/右车道线与图像中心线的预设像素距离X1/X2中，所述控制器计算出左/右车道线与图像中心线的预设像素距离X1/X2的过程为将检测到的左右车道线延伸至底部，并计算出两直线相交于底部的点与底部中点的距离，如此即可得X1/X2。
进一步地，所述步骤根据判定的结果给出相应预警中，预警的方式包括：所述步骤根据判定的结果给出相应预警中，所述预警的方式包括：当检测到车辆偏离车道线时，通过改变导航仪上对应的车道线绘制的颜色同时声音提示。
本发明的有益效果是：本发明的内容主要就是基于前景图且又不失检测准备性的基础上完成车道偏离预警。通过对固定的摄像头进行相应的标定以获得所需的参数后，此过程需在能识别到车道线的前提进行)，在接下来的行驶过程中都可以准确的判断车道是否偏离。本发明克服了传统的判断方法中需要车辆的全景图数据，往往对设备的要求比较多的弊端。
具体实施方式
下面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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
是本发明提供的一种车道偏离的判断和预警方法，包括以下步骤:
将车辆的左/右轮胎与左/右车道线平行且正好压在车道线上，
通过摄像头采集左/右轮胎和左/右车道线轨迹并发送数据至处理器；
所述处理器将采集数据筛选整理后发送给控制器；
控制器计算摄像头采集到的图像中心线和左/右车道线的对应数据；
控制器计算出左/右车道线与图像中心线的预设像素距离X1/X2；
根据摄像头采集的图像，控制器计算出左/右车道线与图像中心线的像素距离X3/X4并与X1/X2对比；
若x3<x1，则说明车辆偏离左车道线；如果x4<x2，则说明车辆偏离右车道线；
根据判定的结果给出相应预警。
作为本发明技术方案的一种改进，所述处理器处理数据的过程为：当车辆的左/右轮胎与左/右车道线平行且正好压在车道线时，摄像头采集数据，应用图像处理技术对图像进行Canny算法、Hough直线检测算法处理。
作为本发明技术方案的一种改进，所述步骤控制器计算摄像头采集到的图像中心线和左/右车道线的对应数据中，所述控制器计算图像中心线和左/右车道线的对应数据的过程为：所述左/右车道线是通过Hough直线检测算法检测到图像中的直线对应的数据。
作为本发明技术方案的一种改进，所述步骤控制器计算出左/右车道线与图像中心线的预设像素距离X1/X2中，所述控制器计算出左/右车道线与图像中心线的预设像素距离X1/X2的过程为将检测到的左右车道线延伸至底部，并计算出两直线相交于底部的点与底部中点的距离，如此即可得X1/X2。
作为本发明技术方案的一种改进，所述步骤根据判定的结果给出相应预警中，预警的方式包括：所述步骤根据判定的结果给出相应预警中，所述预警的方式包括：当检测到车辆偏离车道线时，通过改变导航仪上对应的车道线绘制的颜色同时声音提示。
特别地说，通过改变检测到的车道线绘制颜色或声音提示。如当X3<X1时，说明偏离了左车道线，此时可改变左车道线绘制的颜色或作相应的声音提示；同样的，如果X4<X2时，说明偏离了右车道线，此时可改变右车道线绘制的颜色或作相应的声音提示。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种车道偏离的判断和预警方法，其特征在于，包括以下步骤:
将车辆的左/右轮胎与左/右车道线平行且正好压在车道线上，
通过摄像头采集左/右轮胎和左/右车道线轨迹并发送数据至处理器；
所述处理器将采集数据筛选整理后发送给控制器；
控制器计算摄像头采集到的图像中心线和左/右车道线的对应数据；
控制器计算出左/右车道线与图像中心线的预设像素距离X1/X2；
根据摄像头采集的图像，控制器计算出左/右车道线与图像中心线的像素距离X3/X4并与X1/X2对比；
若x3<x1，则说明车辆偏离左车道线；如果x4<x2，则说明车辆偏离右车道线；
根据判定的结果给出相应预警。
2.如权利要求1所述的一种车道偏离的判断和预警方法，其特征在于，所述处理器处理数据的过程为：当车辆的左/右轮胎与左/右车道线平行且正好压在车道线时，摄像头采集数据，应用图像处理技术对图像进行Canny算法、Hough直线检测算法处理。
3.如权利要求1所述的一种车道偏离的判断和预警方法，其特征在于，所述步骤控制器计算摄像头采集到的图像中心线和左/右车道线的对应数据中，所述控制器计算图像中心线和左/右车道线的对应数据的过程为：所述左/右车道线是通过Hough直线检测算法检测到图像中的直线对应的数据。
4.如权利要求1所述的一种车道偏离的判断和预警方法，其特征在于，所述步骤控制器计算出左/右车道线与图像中心线的预设像素距离X1/X2中，所述控制器计算出左/右车道线与图像中心线的预设像素距离X1/X2的过程为将检测到的左右车道线延伸至底部，并计算出两直线相交于底部的点与底部中点的距离，如此即可得X1/X2。
5.如权利要求1所述的一种车道偏离的判断和预警方法，其特征在于，所述步骤根据判定的结果给出相应预警中，所述预警的方式包括：当检测到车辆偏离车道线时，通过改变导航仪上对应的车道线绘制的颜色同时声音提示。
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