CN106650563B - 校正误识别的车道的信息的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种校正误识别的车道的信息的方法和系统，方法包括以下步骤：提取车辆信息的车道信息和护栏信息，并从每个车道信息和护栏信息中提取基准点；随后，将基准点连接来提取直线车道和护栏，并且将车道和护栏的面积和倾斜度进行比较来校正车道和护栏。

Description

校正误识别的车道的信息的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种校正误识别的车道的信息的方法和系统，且更具体地，本发明涉及一种使用护栏的水平方向信息来校正误识别的车道的信息的技术。
背景技术
近来，当车辆被驱动时，为了促进安全，已经在车辆中安装配置成使用安装在车辆内的成像设备(例如，照相机、摄影机等)检测车道，并配置成在必要时向驾驶员输出警告的车道偏离警告系统(LDWS：lane departure warning system)。LDWS可根据在LDWS中使用的成像设备的安装位置分为使用位于靠近车内后视镜的成像设备的方案，使用后部成像设备的方案，以及使用安装在车辆的下部的光传感器的方案。
然而，关于LDWS的一个棘手问题是，如何准确地从由成像设备获得的图像中识别出车道。例如，存在车辆驱动时因与车道相邻的护栏或护栏的阴影导致车道信息失真的可能性，并难以从由成像设备获得图像中区分车道和护栏(guard rail)。
发明内容
本发明提供一种校正误识别的车道的信息的方法和系统，作为使用护栏的横向信息来校正误识别的车道的信息的技术，其能够执行校正，使得可在识别出车道之间的空间大于车道和护栏之间的空间时，保持内车道使其具有到护栏的识别出的点的最小的距离，并且保持车道之间的距离的平均点，当识别出车道之间的空间小于预定距离时，内车道保持到护栏的识别出的点的最小距离，当识别出车道之间的空间的部分区段狭小时，内车道保持到护栏的识别出的点的最小距离，并且当识别出车道之间的空间的部分区段大于预定距离时，内车道保持到护栏的识别出的点的最小距离，以及车道之间的距离的平均点。
本发明的技术主题不限于上述技术主题，并且在上文中未提及的任意其他技术主题将从下文描述中得以理解，并通过本发明的示例性实施例变得更加明显。同样地，能够容易理解的是，本发明的优点、特征和方法可通过在权利要求中示出的方法和组合实现。
根据本发明的示例性实施例，一种校正误识别的车道的信息的方法可包括以下步骤：提取车辆信息的车道信息和护栏信息；从车道信息和护栏信息中的每个提取基准点；将基准点连接以提取直线的车道和护栏；将车道和护栏的面积和倾斜度进行比较，并校正车道和护栏；
将车道和护栏的面积和倾斜度进行比较的步骤可包括：确定车道和护栏的面积和倾斜度是否处于设定的参数值内。此外，将车道和护栏的面积和倾斜度进行比较的步骤可包括：将车道之间的面积与车道和护栏之间的面积进行比较；以及，将车道之间的倾斜度与车道和护栏之间的倾斜度进行比较。通过将多条直线连接来形成直线。
在直线车道和护栏的提取步骤中，可至少需要两个基准点来形成车道或护栏，可使用经过一个基准点的直线来确定剩余的基准点与直线之间的位置的差值，并且当差值小于设定的参数值时，可提取出一个直线，并且当差值大于设定的参数值时，可提取出多条直线。
附图说明
从下文结合附图进行的详细描述中，本发明的上述及其他目标、特征和优势将变得更加明显。
图1A到图4B是示出根据本发明的示例性实施例的校正误识别的车道和护栏信息的方法的视图。
图5是示出根据本发明的示例性实施例的校正误识别的车道的信息的方法的流程图。
图6A和图6B是示出根据本发明的示例性实施例的从车道或护栏信息中提取直线的方法的视图。
图7是根据本发明的示例性实施例的确定从车道或护栏中提取出的直线之间的相似性的方法的视图。
附图标记
S11:提取护栏信息并提取车道信息
S13:提取基准点
S15:提取直线
S17:TBD1<面积<TBD2
S19:TBD3<倾斜度<TBD4
S21:确定车道或者护栏信息是否存在错误
S23:校正车道或护栏信息
具体实施方式
应当理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)、公交车、卡车、各式商用车辆在内的载客车辆，包括各种艇和船在内的水运工具，以及航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他代用燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。
尽管示例性实施例描述成使用多个单元来执行示例性流程，但应当理解的是，示例性流程也可通过一个或者多个模块执行。此外，应当理解的是，术语“控制器/控制单元”可指代包括存储器和处理器在内的硬件设备。存储器配置成存储模块，并且处理器特别地配置成执行上述模块从而执行一个或者多个下文进一步描述的过程。
此外，本发明的控制逻辑可实施为包括由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在网络连接的计算机系统中，以便以分布方式，例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)存储和执行计算机可读介质。
本文所使用的专有名词仅是为了说明特定实施例的目的，而非意在限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚表明，单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何或全部组合。
本发明的优点和特征，以及其实施方式将通过参考附图描述的示例性实施例进行描述。然而，本发明可以不同的实施方式进行实施，并且不应被理解成本发明被限制在本文提出的实施例中。而是，提供这些示例性实施例来描述本发明，从而使本发明所属领域内的技术人员可更容易地实施本发明的技术概念。
在附图中，本发明的示例性实施例不限于特定形式，并且为了清晰，将本发明的示例性实施例夸大。在本发明中使用的特定的词语仅用于描述本发明，而不意在限制在权利要求中所描述的本发明的范围。在本发明中，词语“连接/相连”包括与其他部件的直接连接或者通过其他部件间接连接。
在下文中，将参考附图描述本发明的示例性实施例。
一种校正误识别的车道的信息的系统可包括：布置在车辆中的控制器，并且在第一车道A、第二车道B以及护栏C中，该控制器可配置成调整与第一车道A对应的基准点a、b和c，与第二车道B对应的基准点a’、b’和c’，与护栏C对应的基准点d、e和f，以及第一车道A与第二车道B之间的距离。校正误识别的车道的信息的目的是当布置在车辆内的车道保持辅助系统(LKAS：lane keeping assist system)使用车道信息和护栏信息来操作车辆，或者向驾驶员输出警告或通知时，提供更准确的信息。
图1A到图4B是示出根据本发明的示例性实施例校正误识别的车道和护栏的信息的方法的视图。参考图1A和图1B，当护栏C布置在第一车道A和第二车道B之间时，校正误识别的车道的信息的系统可配置成校正与第二车辆B对应的基准点a’,b’,和c’，以使基准点a’、b’和c’位于第一车道A和护栏C之间，来保持与第二车道B对应的基准点a’,b’,和c’和与护栏C对应的基准点d、e和f之间的最小距离，并且保持第一车道A和第二车道B之间平均值。具体地，第一车道可被定义为外车道，第二车道可被定义为内车道，并且第三车道可被定义为护栏。
参考图2A和图2B，当护栏C被设置为在第一车道A和第二车道B的外侧保持预定距离时，校正误识别的车道的信息的系统可配置成执行校正，使得与第二车道B对应的基准点a’、b’和c’与护栏C对应的基准点d、e和f保持最小距离。
参考图3A和图3B，当护栏C保持在第一车道A或第二车道B外侧的预定距离处，并且第二车道B的部分区段具有相对于第一车道A更短的距离h时，校正误识别的车道的信息的系统可配置成执行校正，使得与第二车道B对应的基准点a’、b’和c’与对应于护栏C的基准点d、e和f保持最小距离。
参考图4A和图4B，当护栏C保持在第一车道A或第二车道B外侧的预定距离处，并且第二车道B的部分区段具有相对于第一车道A更大的距离i时，校正误识别的车道的信息的系统可配置成执行校正，使得第二车道B的部分区段位于第一车道A与护栏C之间，以使与第二车道B对应的基准点a’、b’和c’与对应于护栏C的基准点d、e和f保持最小距离，并保持第一车道A与第二车道B之间的平均距离值g。
图5是示出根据本发明的示例性实施例的校正误识别的车道的信息的方法的流程图。参考图5，首先，在操作S11中，校正误识别的车道的信息的系统可配置成使用车辆的成像设备、传感器或者各种检测装置来提取车道信息和护栏信息。换句话说，成像设备可配置成拍摄可提取车道信息和护栏信息的图像。可替代地，传感器可配置成检测道路车道和护栏的位置。
进一步，在操作S13中，该系统可配置成从车道信息和护栏信息中的每个提取基准点。例如，该系统可配置成检测第一基准点a，第二基准点b，以及第三基准点c，以从第一车道信息中识别出第一车道。这样的基准点可被修改成不同数量。此外，该系统可配置成识别第一基准点d、第二基准点e，以及第三基准点f，以从护栏信息中识别出护栏。此后，在操作S15中，该系统可将基准点连接来提取出用于形成车道和护栏的直线。
具体地，将在下文描述提取用于形成车道或护栏的直线的方法(请参照图6A和图6B)。可通过安装在车辆内的具有处理器和存储器的控制器执行上述方法。例如，为了通过将三个基准点a、b和c连接来提取直线，至少需要两个基准点，并且为了提取出经过三个基准点a、b和c的直线，可将两个基准点连接，或者可基于一个基准点确定一个基准点与其他基准点之间的位置的差值(从连接一个基准点的虚拟直线到其他基准点的距离或空间，R1或R1+R2)。当差值小于设定的参数值(或待确定(TBD：to-be-determined)参数值)时，可保持一条直线。设定的参数值可由驾驶员基于车道之间的空间或车道和护栏之间的空间进行调整。
然而，当两个基准点之间或一个基准点与其他剩余的基准点之间的位置的差值大于设定的参数值时，可形成两条单独的直线。此外，在用于形成第一车道的第一直线、用于形成第二车道的第二直线，以及用于形成护栏的第三直线形成后，可在操作S17至S19中确定直线的相似性(similarities)。具体地，为了确定直线的相似性，可使用直线之间的面积和倾斜度。换句话说，可通过将第一直线和第三直线之间的面积与第一直线和第五直线(护栏)之间的面积比较来确定直线之间的相似性。此外，可将第一直线和第三直线的倾斜度与第一直线和第五直线(护栏)的倾斜度进行比较，来确定直线之间的相似性。
通过将第一直线和第三直线之间的面积与第一直线和第五直线之间的面积以及其倾斜度进行比较来确定直线之间的相似性，并且可基于第一直线、第三直线和第五直线之间的空间或距离来确定是否执行校正。具体地，在下文中参考图7描述确定在用于形成车道或护栏的直线之间的相似性的方法。
将描述第一车道A、第二车道B以及护栏C各自通过两条直线连接的结构。可由L1表示用于形成车道的第一直线，可由L2表示第二直线，可由L3表示第三直线，可由L4表示第四直线，并可由G1表示用于形成护栏的第五直线，并且可由G2表示第六直线。例如，可将第一车道A和第二车道B之间的第一区段X的面积与第一车道A和护栏C之间的第一区段X的面积进行比较。当上述面积处于参数(TBD)值内时，可确定直线具有相似的面积。设定的参数(TBD)值可表示成设定的参数(TBD)值的范围(TBD1至TBD2)。
此外，可计算第一直线L1的倾斜度(例如，倾斜角度)和第三直线L3的倾斜度，以及第一直线L1的倾斜度和第五直线G1的倾斜度，并且将其进行比较。当这些倾斜度位于设定的参数(TBD)值内时，可确定直线具有相似的倾斜度。设定的参数(TBD)值可以表示成设定的参数(TBD)值的范围(TBD3至TBD4)。此后，可确定直线的相似性，并且当直线的面积和倾斜度都处于设定的参数值内时，可基于其面积和倾斜度比较直线。然而，尽管直线可具有相似的面积和倾斜度，但由于确定车道或者护栏信息可包括第一车道A和第二车道B之间的空间中误识别的车道或护栏信息，或者第二车道B和护栏C之间的空间中误识别的车道或护栏的信息，因此，可在操作S21至S23中校正误识别的车道或护栏信息。
如上所述，在本发明的示例性实施例中，可消除因护栏导致车道被误识别的情况。此外，可使用车道信息或护栏信息校正与车道或护栏有关的横向的信息。换句话说，车道偏离警告系统可使用与车道和护栏有关的校正的信息来更准确地操作车辆，或者在检测到车道偏离风险时向驾驶员提供警告通知。因此，可减少因误识别的信息导致的潜在碰撞的风险。
在上文中，尽管已经参考示例性实施例和附图描述了本发明，但是本发明不限于此，而是在不违背在所附权利要求中所主张的本发明的精神和范围的情况下，可由本发明所属领域内的技术人员做出各种修改和变化。

Claims (7)

1.一种校正误识别的车道的信息的方法，所述方法包括以下步骤：
通过处理器，提取车辆信息的车道信息和护栏信息；
通过所述处理器，从车道信息和护栏信息中的每个提取基准点；
通过所述处理器，将所述基准点连接以提取直线车道和护栏；
通过所述处理器，将所述车道之间的面积与所述车道和所述护栏之间的面积进行比较；
通过所述处理器，将所述车道之间的倾斜度与所述车道和所述护栏之间的倾斜度进行比较；
通过所述处理器，校正所述车道和所述护栏；以及
通过所述处理器，将经校正的车道和护栏传输至车道偏离警告系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述车道和所述护栏的面积和倾斜度进行比较的步骤包括：
通过所述处理器，确定所述车道和所述护栏的面积和倾斜度是否处于设定的参数值内。
3.根据权利要求1所述的方法，其中通过将多条直线连接来形成所述直线。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在提取所述直线车道和护栏的步骤中，至少需要两个基准点来形成所述车道或护栏，使用经过一个基准点的直线来确定剩余的基准点与直线之间的位置的差值，并且当所述差值小于设定的参数值时，提取一个直线，并且当所述差值大于所述设定的参数值时，提取多条直线。
5.一种校正误识别的车道的信息的系统，包括：
存储器，其配置成储存程序指令；以及
处理器，其配置成执行所述程序指令，所述程序指令在被执行时被配置成：
提取车辆信息的车道信息和护栏信息；
从所述车道信息和护栏信息中的每个提取基准点；
将所述基准点连接来提取出直线车道和护栏；
将所述车道之间的面积与所述车道和所述护栏之间的面积进行比较；
将所述车道之间的倾斜度与所述车道和所述护栏之间的倾斜度进行比较；
校正所述车道和所述护栏；以及
将经校正的车道和护栏传输至车道偏离警告系统。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述程序指令在被执行时配置成将所述车道和护栏的面积和倾斜度进行比较包括：所述程序指令在被执行时配置成：
确定所述车道和护栏的面积和倾斜度是否处于设定的参数值内。
7.根据权利要求5所述的系统，其中将多条直线连接来形成所述直线。
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