CN114019973A - 自动引导车的视觉寻边导航方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动引导车的视觉寻边导航方法，其包括如下步骤：将摄像头设在自动引导车的前方并固定在车辆沿宽度方向的中轴线处；所述摄像头捕捉自动引导车行驶时前方含有至少一条车道线信息的实时道路图像；对实时道路图像进行分析，识别实时道路图像中的车道线，在所述实时道路图像中沿行驶方向依次在车道线上设近端点、中端点、远端点；以自动引导车的中轴线到近端点、中端点、远端点之间的距离为参考，调整自动引导车方向，使自动引导车直行、转弯，行驶中中轴线与车道线平行且保持距离不变，采用以上技术方案仅需一条车道线，并在缺失或道路出现岔口的情况下依然进行导航，且能按照导航系统自行转弯和直行，无需人为干预，实现全自动导航。
Description
技术领域
本发明涉及视觉导航领域，具体涉及了通过摄像头对自动引导车前方周围环境图像进行采集，根据图像上中轴线到车道线进行定位，从而实现自动引导车自动运行的方法。
背景技术
现代车辆的操纵变得更加自主，即车辆能够以更少的驾驶员干预提供驾驶控制。即使用循迹控制系统控制车辆。目前市场上的循迹导航大多是在导航线路上放置传感器或磁条等。行进过程中，感应到车体和线路的偏差不断纠偏，从而实现车辆导航的。因此，这种导航方式的传感器不能离开导航线路。并且导航线路必须是连续的，否则车辆将失去位置和方向信息，无法导航。
申请号为CN201210187951.5，名称为通过用于车道定中/保持的车道标记识别的车道感测的发明专利公开了一种用于调整车辆在道路车道中的位置的方法。安装在车辆上的照相机产生车道的当前图像，该方法识别当前图像中的当前车道中线。产生基准图像，该方法识别基准图像中的基准车道中线。然后该方法计算当前车道中线与基准车道中线之间的误差，并提供转向指令以调整车辆的位置，使得所述误差得以减小。但是这种方法是通过左车道边界和右车道边界计算出车道中线，再利用车道中线与基准车道中线重合方式控制车辆自动运行，所以车辆传感器不能离开导航线路。当左车道边界和右车道边界一边缺失或出现岔口时，将无法计算车道中线，无法进行导航。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供车道线缺失或出现岔口的情况下依然进行导航的自动引导车的视觉寻边导航方法。
本发明的自动引导车的视觉寻边导航方法，采用以下技术方案：其包括如下步骤：
S1：将摄像头设在自动引导车的前方并固定在车辆沿宽度方向的中轴线处；
S2：所述摄像头捕捉自动引导车行驶时前方含有至少一条车道线信息的实时道路图像；
S3：对实时道路图像进行分析，识别实时道路图像中的车道线，在所述实时道路图像中沿行驶方向依次在车道线上设近端点、中端点、远端点；
S4：以自动引导车的中轴线到近端点、中端点、远端点之间的距离为参考，调整自动引导车方向，使自动引导车直行、转弯，行驶中中轴线与车道线平行且保持距离不变。
进一步，所述步骤S4中自动引导车直行：当车道线完整时，采集车道线的近端点，以自动引导车的中轴线到车道线的近端点之间的距离为参考，自动引导车行驶过程中保持中轴线到车道线的近端点之间的距离不变，使保持自动引导车直行。
进一步，所述步骤S4中自动引导车直行：当车道线缺失或出现岔口时，先采集车道线的近端点，以自动引导车的中轴线到车道线的近端点之间的距离为参考，自动引导车行驶过程中保持中轴线到车道线的近端点之间的距离不变；当采集不到车道线的近端点时，采集车道线的中端点，以自动引导车的中轴线到车道线的中端点之间的距离为参考，自动引导车行驶过程中保持中轴线到车道线的中端点之间的距离不变；当采集不到车道线的中端点时，采集车道线的远端点，以自动引导车的中轴线到车道线的远端点之间的距离为参考，自动引导车行驶过程中保持中轴线到车道线的远端点之间的距离不变；使自动引导车在车道线缺失或岔口的路段保持直行。
进一步，所述步骤S4中自动引导车转弯：当车道线出现岔口时，采集车道线的近端点，以自动引导车的中轴线到车道线的近端点之间的距离为参考，自动引导车行驶过程中保持中轴线到车道线的近端点之间的距离不变；当采集不到车道线的近端点时，及时调整自动引导车的方向，使自动引导车转弯，直到摄像头能采集车道线的近端点后，以自动引导车的中轴线到车道线的近端点之间的距离为参考，调整自动引导车的车身，使自动引导车沿着岔口继续进行保持直行。
进一步，所述车道线为两条，分别位于自动引导车的两侧，所述中轴线与两侧的车道线的中线重合。
进一步，所述摄像头采集的实时道路图像的范围为自动引导车前方的车道线长度为6m以内的视野，所述车道线缺失的长度小于4m。
进一步，所述步骤S3中对实时道路图像进行分析，识别实时道路图像中的车道线的步骤包括对实时道路图像进行降噪、预处理、渲染、取包络
与现有技术相比，本发明的有益效果：仅需一条车道线作为参照物，自动引导车就可以离开车道线在一定范围内行驶，有一定的灵活性。并在缺失或道路出现岔口的情况下依然进行导航，且能按照导航系统自行转弯和直行，无需人为干预，实现全自动导航。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，在附图中：
图1为本发明自动引导车在车道线完整的道路上直线行驶图；
图2为图1自动引导车的摄像头采集的实时道路图像；
图3为本发明自动引导车在车道线缺失或出现岔口的道路上直线行驶图；
图4为图3自动引导车的摄像头采集的实时道路图像；
图5为本发明自动引导车在岔口的道路上转弯行驶图；
图6为图5自动引导车的摄像头采集的实时道路图像；。
具体实施方式
参见图1-6之一所示，实施例的自动引导车的视觉寻边导航方法，其包括如下步骤：
S1：将摄像头设在自动引导车1的前方并固定在车辆沿宽度方向的中轴线2处；
S2：所述摄像头捕捉自动引导车1行驶时前方含有至少一条车道线3信息的实时道路图像；
S3：对实时道路图像进行分析，识别实时道路图像中的车道线3，在所述实时道路图像中沿行驶方向依次在车道线上设近端点31、中端点32、远端点33；
S4：以自动引导车的中轴线2到近端点31、中端点32、远端点33之间的距离为参考，调整自动引导车1方向，使自动引导车1直行、转弯，行驶中中轴线2与车道线3平行且保持距离不变。
自动引导车1直行：
参见图1-2所示，当车道线3完整时，采集车道线3的近端点31，以自动引导车1的中轴线2到车道线3的近端点31之间的距离为参考，自动引导车行驶过程中保持中轴线2到车道线3的近端点31之间的距离不变；
参见图3-4所示，当车道线3缺失或出现岔口时，先采集车道线3的近端点31，以自动引导车1的中轴线2到车道线3的近端点31之间的距离为参考，自动引导车1行驶过程中保持中轴线2到车道线3的近端点31之间的距离不变；当采集不到车道线3的近端点31时，采集车道线3的中端点32，以自动引导车1的中轴线2到车道线3的中端点32之间的距离为参考，自动引导车1行驶过程中保持中轴线2到车道线3的中端点32之间的距离不变；当采集不到车道线3的中端点32时，采集车道线3的远端点33，以自动引导车的中轴线2到车道线3的远端点33之间的距离为参考，自动引导车1行驶过程中保持中轴线2到车道线3的远端点33之间的距离不变；使自动引导车1在车道线3缺失或岔口的路段保持直行；
自动引导车岔口转弯：
参见图5-6所示，当车道线3出现岔口时，采集车道线3的近端点31，以自动引导车的中轴线2到车道线3的近端点31之间的距离为参考，自动引导车1行驶过程中保持中轴线2到车道线的近端点31之间的距离不变；当采集不到车道线3的近端点31时，及时调整自动引导车1的方向，使自动引导车1转弯，直到摄像头能采集车道线3的近端点31后，以自动引导车1的中轴线2到车道线3的近端点31之间的距离为参考，调整自动引导车1的车身，使自动引导车1沿着岔口继续进行保持直行。
进一步，所述车道线3为两条，分别位于自动引导车1的两侧，所述中轴线2与两侧的车道线3的中线重合。
进一步，所述摄像头采集的实时道路图像的范围为自动引导车1前方的车道线3长度为6m以内的视野，所述车道线3缺失的长度小于4m。
进一步，步骤S3中对实时道路图像进行分析，识别实时道路图像中的车道线的步骤包括对实时道路图像进行降噪、预处理、渲染、取包络。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.自动引导车的视觉寻边导航方法，其特征在于：其包括如下步骤：
S1：将摄像头设在自动引导车的前方并固定在车辆沿宽度方向的中轴线处；
S2：所述摄像头捕捉自动引导车行驶时前方含有至少一条车道线信息的实时道路图像；
S3：对实时道路图像进行分析，识别实时道路图像中的车道线，在所述实时道路图像中沿行驶方向依次在车道线上设近端点、中端点、远端点；
S4：以自动引导车的中轴线到近端点、中端点、远端点之间的距离为参考，调整自动引导车方向，使自动引导车直行、转弯，行驶中中轴线与车道线平行且保持距离不变。
2.根据权利要求1所述自动引导车的视觉寻边导航方法，其特征在于：所述步骤S4中自动引导车直行：当车道线完整时，采集车道线的近端点，以自动引导车的中轴线到车道线的近端点之间的距离为参考，自动引导车行驶过程中保持中轴线到车道线的近端点之间的距离不变，使保持自动引导车直行。
3.根据权利要求1所述自动引导车的视觉寻边导航方法，其特征在于：所述步骤S4中自动引导车直行：当车道线缺失或出现岔口时，先采集车道线的近端点，以自动引导车的中轴线到车道线的近端点之间的距离为参考，自动引导车行驶过程中保持中轴线到车道线的近端点之间的距离不变；当采集不到车道线的近端点时，采集车道线的中端点，以自动引导车的中轴线到车道线的中端点之间的距离为参考，自动引导车行驶过程中保持中轴线到车道线的中端点之间的距离不变；当采集不到车道线的中端点时，采集车道线的远端点，以自动引导车的中轴线到车道线的远端点之间的距离为参考，自动引导车行驶过程中保持中轴线到车道线的远端点之间的距离不变；使自动引导车在车道线缺失或岔口的路段保持直行。
4.根据权利要求1所述自动引导车的视觉寻边导航方法，其特征在于：所述步骤S4中自动引导车转弯：当车道线出现岔口时，采集车道线的近端点，以自动引导车的中轴线到车道线的近端点之间的距离为参考，自动引导车行驶过程中保持中轴线到车道线的近端点之间的距离不变；当采集不到车道线的近端点时，及时调整自动引导车的方向，使自动引导车转弯，直到摄像头能采集车道线的近端点后，以自动引导车的中轴线到车道线的近端点之间的距离为参考，调整自动引导车的车身，使自动引导车沿着岔口继续进行保持直行。
5.根据权利要求1所述自动引导车的视觉寻边导航方法，其特征在于：所述车道线为两条，分别位于自动引导车的两侧，所述中轴线与两侧的车道线的中线重合。
6.根据权利要求1所述自动引导车的视觉寻边导航方法，其特征在于：所述摄像头采集的实时道路图像的范围为自动引导车前方的车道线长度为6m以内的视野，所述车道线缺失的长度小于4m。
7.根据权利要求1所述自动引导车的视觉寻边导航方法，其特征在于：所述步骤S3中对实时道路图像进行分析，识别实时道路图像中的车道线的步骤包括对实时道路图像进行降噪、预处理、渲染、取包络。
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