CN106951862A - 一种道路障碍物识别方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路障碍物识别方法和系统，包括：获取车辆前方的障碍物信息，并获取凸形障碍物信息；将凸形障碍物信息与障碍物信息进行比对，并将凸形障碍物信息由障碍物信息中去除，从而得到凹形障碍物信息。本发明所提供的道路障碍物识别方法通过获取全部障碍物信息和凸形障碍物信息，并比对获得凹形障碍物信息，为驾驶员提供了凹形障碍物的位置信息等内容，保障了驾驶的安全性，解决了现有技术中不能够准确获得凹形障碍物的问题。

Description

一种道路障碍物识别方法和系统

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，更具体地说，涉及一种道路障碍物识别方法和系统。

背景技术

在车辆避障检测中，绝大多数的研究和应用还是停留在凸形障碍上。对凹形障碍的检测识别机制比较缺少。在机器视觉领域，障碍检测算法各有长短。单纯依靠机器视觉技术，目前还难以实现凹形障碍的检测。

现有技术中较为常见的方式有利用双超声波传感器在车体前侧两个不同探测角度分别安装两个超声传感器，形成两条探测线。设置两条探测线距离为车体安全通过阀值，当探测线距离超过该阀值时，则识别为凹形障碍物，汽车减速通过或绕行。

然而，上述现有技术存在以下缺点：局限于车体自身高度，双超声传感器探测距离有限。特别是当车辆时速达90km/h时，难以能够在有限的时间内完成识别与减速避障等一系列步骤；路况变化大，数据采集量大，采集难度高，对未知路况凹形障碍的识别难度大，实施难度大，难以适应普通用户的使用要求。

综上所述，如何提供一种识别技术较好的道路检测装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种道路障碍物识别方法，该方法能够准确识别凹形障碍物，效果较好。

本发明的另一目的是提供一种道路障碍物识别系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种道路障碍物识别方法，包括：获取车辆前方的障碍物信息，并获取凸形障碍物信息；将所述凸形障碍物信息与所述障碍物信息进行比对，并将所述凸形障碍物信息由所述障碍物信息中去除，从而得到凹形障碍物信息。

优选的，所述获取车辆前方的障碍物信息的步骤，包括：

根据机器视觉算法，获取与道路反射光强具有差异的障碍物的信息。

优选的，所述获取凸形障碍物信息的步骤，包括：采用声波发生装置向检测方向发出声波，从而获得所述凸形障碍物信息。

优选的，所述得到凹形障碍物信息之后，还包括：

将所述凹形障碍物信息以图形或语音方式进行报警，提醒驾驶员进行避让。

一种道路障碍物识别系统，包括：

用于获取障碍物信息的获取装置和用于感应凸形障碍物信息的感应装置，所述获取装置和所述感应装置均与分析系统连接；

用于将所述凸形障碍物信息从所述障碍物信息中去除、并最终得到凹形障碍物信息的分析系统。

优选的，所述获取装置为设置于车辆的前部的摄像头或车载行车记录仪。

优选的，所述感应装置为声波发生装置或红外线感应装置。

优选的，所述声波发生装置为雷达，所述雷达的发射方向水平朝向车辆前方。

优选的，所述识别系统与车辆控制系统连接，所述分析系统根据所述凹形障碍物信息向所述车辆控制系统发送报警信息。

本发明所提供的道路障碍物识别方法和系统通过获取全部障碍物信息和凸形障碍物信息，并比对获得凹形障碍物信息，为驾驶员提供了凹形障碍物的位置信息等内容，保障了驾驶的安全性，解决了现有技术中不能够准确获得凹形障碍物的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种道路障碍物识别系统的结构示意图。

图1中：

1为摄像头、11为摄像头成像光线、2为雷达、21为雷达识别声波、3为凹形障碍物、4为凸形障碍物。

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，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种道路障碍物识别方法，该方法能够准确识别凹形障碍物，效果较好。

本发明的另一核心是提供一种道路障碍物识别系统。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种道路障碍物识别系统的结构示意图。

本发明所提供的一种道路障碍物识别方法，主要用于识别道路中的凹形障碍物，具体步骤包括：获取车辆前方的障碍物信息，并获取凸形障碍物信息；将凸形障碍物信息与障碍物信息进行比对，并将凸形障碍物信息由障碍物信息中去除，从而得到凹形障碍物信息。

需要说明的是，车辆前方的障碍物信息指的是车辆前方的全部与道路地面高度不相同的物品的图像或结构信息，可以为路上的石块、凸起、凹陷等，获取障碍物信息的方法可以通过车辆上设置的摄像头或其他监控设备，也可以通过云端服务器等获取道路实际信息。凸形障碍物信息指的是凸出于道路平面的障碍物，由于这类型障碍物的高度特点，可以通过多种方式获取障碍物的信息，例如通过红外感应装置进行测量。

需要说明的是，凸起障碍物信息包含在障碍物信息中，上述二者的比对可以为图像的比对，通过获得全部障碍物的图像，并与获得的凸形障碍物的图像进行比对，可以将其余部分视为凹形障碍物，从而能够获得凹形障碍物的图像等信息。上述比对也可以是与车辆的距离比对等。上述比对后可以获得凹形障碍物，从而最终得到凹形障碍物的位置等信息。

本发明所提供的道路障碍物识别方法通过获取全部障碍物信息和凸形障碍物信息，并比对获得凹形障碍物信息，为驾驶员提供了凹形障碍物的位置信息等内容，保障了驾驶的安全性，解决了现有技术中不能够准确获得凹形障碍物的问题。

在上述实施例的基础之上，获取车辆前方的障碍物图像信息的步骤，包括：

根据机器视觉算法，获取与道路反射光强具有差异的障碍物的信息。

需要说明的是，对于获取障碍物信息可以采用摄像装置获取障碍物的图像信息，或者通过感应装置获取障碍物的感应信息，以便形成图像或距离等信息。本实施例中采用摄像装置通过机器拍摄得到图像或视觉信息，通过对道路上反射光强不同的实体进行视觉算法分析，得到与道路不同高度的障碍物信息，从而获得全部障碍物信息。

在上述实施例的基础之上，获取凸形障碍物信息的步骤，包括：采用声波发生装置向检测方向发出声波，从而获得凸形障碍物信息。

由于凸形障碍物具有高出道路地面的结构特点，而由于高出道路地面可以通过声波或红外射线的方式感应具体结构，所以通过声波检测或红外线检测的方式能够获取凸形障碍物信息。可选的，上述声波检测可以通过雷达发生装置等。

在上述任意一个实施例的基础之上，得到凹形障碍物信息之后，还包括：

将凹形障碍物信息以图形或语音方式进行报警，提醒驾驶员进行避让。

需要说明的是，上述获取凹形障碍物信息的方法应用于为驾驶员提供准确的避险提示，根据凹形障碍物信息的具体结构、大小以及与车辆的实际距离进行提示，可以将该凹形障碍物信息以图形方式展示在仪表盘或倒车显示屏上，或者以语音等方式提示，实现对驾驶员的警示，保障车辆的行驶安全。

除了上述各个实施例所提供的道路障碍物识别方法，本发明还提供一种道路障碍物识别系统。该系统主要用于道路障碍物进行检测，在结构构成上主要包括：获取装置、感应装置和分析系统。

获取装置用于获取障碍物信息，感应装置用于感应凸形障碍物信息，分析系统用于将凸形障碍物信息从障碍物信息中去除、并最终得到凹形障碍物信息。获取装置和感应装置均与分析系统连接。

需要说明的是，上述获取装置获取的障碍物信息可以为车辆前方的障碍物图像信息，也可以为障碍物距离信息等，所以获取装置可以为摄像器材等，感应装置获得的凸形障碍物信息为道路平面上凸起结构的图像信息，将获得的全部障碍物信息作为整体与凸形障碍物信息进行比对，具体步骤可以参考上述关于识别方法的实施例。本发明通过在全部障碍物信息中取出凸形障碍物信息，仅留下凹形障碍物信息，能够准确地获得凹形障碍物信息，不会发生遗漏或不准确的情况。

在上述实施例的基础之上，获取装置为设置于车辆的前部的摄像头1，当然获取装置还可以为车载行车记录仪。可选的，获取装置还可以为与云端服务器连接的图像下载处理装置，利用云端存储的完整的图像信息，能够保证识别的准确性。

在上述任意一个实施例的基础之上，感应装置为声波发生装置或红外线感应装置。

需要说明的是，上述感应装置可以感应高于道路平面的凸形障碍物4，由于凸形障碍物4高于地面，因其结构特点，感应装置通常可以采用声波感应装置，感应装置设置在车辆底盘或车辆前方靠下不部的位置，以便将感应位置尽可能降低，提升凸形障碍物4的感应准确性。

在上述实施例的基础之上，声波发生装置可以为雷达2，雷达2的发射方向水平朝向车辆前方。可选的，雷达2设置在车辆底盘位置，并且尽量贴近地面。

在上述任意一个实施例的基础之上，分析系统与车辆控制系统连接，分析系统根据凹形障碍物信息向车辆控制系统发送报警信息。

分析系统可以与车辆仪表盘的显示屏连接，或者与倒车系统的显示屏连接，或者与车辆控制系统的语音输出系统连接，以便通过上述多种情况，实现将障碍物的信息及时向驾驶员报告，避免出现事故，提升车辆行驶的安全性。

在本发明所提供的一个具体实施例中，请参考图1，车辆上方为车载摄像头1，车辆前方为车载的雷达2。摄像头成像光线11为全部障碍物成像光线，雷达识别声波21为车载雷达为凸型障碍物识别声波，凹形障碍物3没有能够形成识别声波。

在车辆行驶过程中，车载的摄像头1能够快速准确识别凹形障碍物3和凸形障碍物4，进而协同车载雷达识别的凸型障碍信息，最终筛选出凹形障碍，达到检测识别的作用。车载的摄像头1基于障碍物与作为背景的道路之间反射光强的差异，运用机器视觉算法就能够轻松完成全部障碍物信息的提取。凸型障碍物能够反射雷达2发出的声波，而凹形障碍物3不能反射声波。

本发明利用车载的摄像头1和雷达2采集实时路况信息，分别提取凹形和凸形障碍的视觉和声波特征，检测识别凹形障碍；利用机器视觉检测算法准确辨别障碍与道路背景，为凹形障碍识别奠定基础；利用声波检测算法准确区分凸形凹形障碍，从而最终实现凹形障碍的识别；摄像头1、雷达2均与分析系统终端连接，分析系统与车辆控制装置连接，对正在运行的车辆发出紧急减速甚至停车指令。

本发明能够满足车辆在快速行驶过程中，距离凹形障碍300—500米处，完成检测识别任务，并发出相关预警，做出有效的安全保障措施。实施成本较低。只需要在车辆安装一个行车记录仪和雷达，并执行相关的分析即可。绝大多数的路况下，均能完成检测识别功能，特别对于突发的危险障碍物。

该系统的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的道路障碍物识别方法和系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种道路障碍物识别方法，其特征在于，包括：获取车辆前方的障碍物信息，并获取凸形障碍物信息；将所述凸形障碍物信息与所述障碍物信息进行比对，并将所述凸形障碍物信息由所述障碍物信息中去除，从而得到凹形障碍物信息。

2.根据权利要求1所述的道路障碍物识别方法，其特征在于，所述获取车辆前方的障碍物信息的步骤，包括：

根据机器视觉算法，获取与道路反射光强具有差异的障碍物的信息。

3.根据权利要求2所述的道路障碍物识别方法，其特征在于，所述获取凸形障碍物信息的步骤，包括：采用声波发生装置向检测方向发出声波，从而获得所述凸形障碍物信息。

4.根据权利要求3所述的道路障碍物识别方法，其特征在于，所述得到凹形障碍物信息之后，还包括：

将所述凹形障碍物信息以图形或语音方式进行报警，提醒驾驶员进行避让。

5.一种道路障碍物识别系统，其特征在于，包括：

用于获取障碍物信息的获取装置和用于感应凸形障碍物信息的感应装置，所述获取装置和所述感应装置均与分析系统连接；

用于将所述凸形障碍物信息从所述障碍物信息中去除、并最终得到凹形障碍物信息的分析系统。

6.根据权利要求5所述的道路障碍物识别系统，其特征在于，所述获取装置为设置于车辆的前部的摄像头或车载行车记录仪。

7.根据权利要求6所述的道路障碍物识别系统，其特征在于，所述感应装置为声波发生装置或红外线感应装置。

8.根据权利要求6所述的道路障碍物识别系统，其特征在于，所述声波发生装置为雷达，所述雷达的发射方向水平朝向车辆前方。

9.根据权利要求5至8任意一项所述的道路障碍物识别系统，其特征在于，所述分析系统与车辆控制系统连接，所述分析系统根据所述凹形障碍物信息向所述车辆控制系统发送报警信息。