CN116107320A - 基于视觉的自动驾驶方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了基于视觉的自动驾驶方法、系统、电子设备及存储介质，包括通过视觉设备获取驾驶车辆前方的第一图片和所述驾驶车辆后方的第二图片；基于所述第一图片和所述第二图片，分析前方和后方的路面状况，所述路面状况包括环境车辆的数量、位置、行驶速度；基于所述路面状况，得到所述驾驶车辆的第一规划行驶路径；根据所述路面状况中的前方和后方的环境车辆的位置以及行驶速度，计算所述驾驶车辆的转向危险值；根据所述转向危险值大于第一预设值，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径；基于所述第二规划行驶路径，控制所述驾驶车辆按照所述第二规划行驶路径行驶。提高了路径规划的准确性和行驶的安全性。
Description
技术领域
本申请属于自动驾驶技术领域，具体涉及一种基于视觉的自动驾驶方法、系统、电子设备及存储介质。
背景技术
在目前的自动驾驶领域，通过视觉来获得路径规划的技术已经存在，但是在路径的规划技术中并没有对已经规划好的路径进行修正，更没有根据转向的危险性对规划的路径进行修正，从而导致路径规划不准确，容易发生车祸。
另外在车辆的行驶中，车灯的转向也是十分必要的，但是现有的技术并没有在规划路径中一并对车灯的转向进行规划，使得自动驾驶的危险性增大。
发明内容
本申请为了克服现有技术的不足，提供基于视觉的自动驾驶方法、系统、电子设备及存储介质，可以根据视觉图片来进行自动驾驶的路线规划，并根据前后方的环境车辆状况来判断转向的可能性，进而对路线进行修正，还通过对车灯的自动转向来提高转向时候的安全性。
为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
一种基于视觉的自动驾驶方法，包括：
通过视觉设备获取驾驶车辆前方的第一图片和所述驾驶车辆后方的第二图片；
基于所述第一图片和所述第二图片，分析前方和后方的路面状况，所述路面状况包括环境车辆的数量、位置、行驶速度；
基于所述路面状况，得到所述驾驶车辆的第一规划行驶路径；
根据所述路面状况中的前方和后方的环境车辆的位置以及行驶速度，计算所述驾驶车辆的转向危险值；
根据所述转向危险值大于第一预设值，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径；
基于所述第二规划行驶路径，控制所述驾驶车辆按照所述第二规划行驶路径行驶。
进一步的，所述计算所述驾驶车辆的转向危险值的步骤包括：
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆与所述驾驶车辆之间的距离；
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆的行驶速度；
计算所述转向危险值，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的行驶速度，t为所述第一规划行驶路径中转向的行驶时间，为前方或后方相邻车道的环境车辆的方向系数，相邻车道的前方环境车辆的方向系数为-1，相邻车道的后方环境车辆的方向系数为1。
进一步的，还包括：
根据所述转向危险值小于第一预设值，计算前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的危险系数，公式为：
其中，为前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的距离，为前方或后方相邻车道的次最近环境车辆的行驶速度；
根据所述危险系数大于第二预设值时，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径。
进一步的，还包括：
根据所述第二规划行驶路径，计算所述驾驶车辆的车灯自动转向角，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的方向盘转角，所述方向盘转角为所述第二规划行驶路径中的参数，L为所述驾驶车辆的轴距；
根据所述车灯自动转向角，控制所述驾驶车辆的车灯自动转向。
本申请还提供了一种基于视觉的自动驾驶系统，包括：
获取模块，用于通过视觉设备获取驾驶车辆前方的第一图片和所述驾驶车辆后方的第二图片；
分析模块，用于基于所述第一图片和所述第二图片，分析前方和后方的路面状况，所述路面状况包括环境车辆的数量、位置、行驶速度；
规划模块，用于基于所述路面状况，得到所述驾驶车辆的第一规划行驶路径；
计算模块，用于根据所述路面状况中的前方和后方的环境车辆的位置以及行驶速度，计算所述驾驶车辆的转向危险值；
修正模块，用于根据所述转向危险值大于第一预设值，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径；
控制模块，用于基于所述第二规划行驶路径，控制所述驾驶车辆按照所述第二规划行驶路径行驶。
进一步的，所述计算模块用于：
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆与所述驾驶车辆之间的距离；
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆的行驶速度；
计算所述转向危险值，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的行驶速度，t为所述第一规划行驶路径中转向的行驶时间，为前方或后方相邻车道的环境车辆的方向系数，相邻车道的前方环境车辆的方向系数为-1，相邻车道的后方环境车辆的方向系数为1。
进一步的，所述计算模块用于根据所述转向危险值小于第一预设值，计算前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的危险系数，公式为：
其中，为前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的距离，为前方或后方相邻车道的次最近环境车辆的行驶速度；
所述修正模块用于根据所述危险系数大于第二预设值时，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径。
进一步的，所述计算模块用于根据所述第二规划行驶路径，计算所述驾驶车辆的车灯自动转向角，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的方向盘转角，所述方向盘转角为所述第二规划行驶路径中的参数，L为所述驾驶车辆的轴距；
所述控制模块用于根据所述车灯自动转向角，控制所述驾驶车辆的车灯自动转向。
本申请还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
附图说明
图1为本申请的基于视觉的自动驾驶系统的示意图；
图2为本申请的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
在本申请的描述中，需要理解的是，术语等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本申请基于视觉图片来自动规划环境车辆行驶路径，并根据转向的危险性来判断是否可以转向并修正行驶路径，还进一步地根据转向来自动控制车灯的转向，提供安全性。
在一些实施例中，一种基于视觉的自动驾驶方法，包括：
通过视觉设备获取驾驶车辆前方的第一图片和所述驾驶车辆后方的第二图片；
基于所述第一图片和所述第二图片，分析前方和后方的路面状况，所述路面状况包括环境车辆的数量、位置、行驶速度；
基于所述路面状况，得到所述驾驶车辆的第一规划行驶路径；
根据所述路面状况中的前方和后方的环境车辆的位置以及行驶速度，计算所述驾驶车辆的转向危险值；
根据所述转向危险值大于第一预设值，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径；
基于所述第二规划行驶路径，控制所述驾驶车辆按照所述第二规划行使路径行驶。
在一些实施例中，所述计算所述驾驶车辆的转向危险值的步骤包括：
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆与所述驾驶车辆之间的距离；
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆的行驶速度；
计算所述转向危险值，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的行驶速度，t为所述第一规划行驶路径中转向的行驶时间，为前方或后方相邻车道的环境车辆的方向系数，相邻车道的前方环境车辆的方向系数为-1，相邻车道的后方环境车辆的方向系数为1。
在一些实施例中，还包括：
根据所述转向危险值小于第一预设值，计算前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的危险系数，公式为：
其中，为前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的距离，为前方或后方相邻车道的次最近环境车辆的行驶速度；
根据所述危险系数大于第二预设值时，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径。
在一些实施例中，还包括：
根据所述第二规划行驶路径，计算所述驾驶车辆的车灯自动转向角，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的方向盘转角，所述方向盘转角为所述第二规划行驶路径中的参数，L为所述驾驶车辆的轴距；
根据所述车灯自动转向角，控制所述驾驶车辆的车灯自动转向。
如图1所示，一种基于视觉的自动驾驶系统1，包括：
获取模块11，用于通过视觉设备获取驾驶车辆前方的第一图片和所述驾驶车辆后方的第二图片；
分析模块12，用于基于所述第一图片和所述第二图片，分析前方和后方的路面状况，所述路面状况包括环境车辆的数量、位置、行驶速度；
规划模块13，用于基于所述路面状况，得到所述驾驶车辆的第一规划行驶路径；
计算模块14，用于根据所述路面状况中的前方和后方的环境车辆的位置以及行驶速度，计算所述驾驶车辆的转向危险值；
修正模块15，用于根据所述转向危险值大于第一预设值，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径；
控制模块16，用于基于所述第二规划行驶路径，控制所述驾驶车辆按照所述第二规划行驶路径行驶。
进一步的，所述计算模块14用于：
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆与所述驾驶车辆之间的距离；
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆的行驶速度；
计算所述转向危险值，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的行驶速度，t为所述第一规划行驶路径中转向的行驶时间，为前方或后方相邻车道的环境车辆的方向系数，相邻车道的前方环境车辆的方向系数为-1，相邻车道的后方环境车辆的方向系数为1。
进一步的，所述计算模块14用于根据所述转向危险值小于第一预设值，计算前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的危险系数，公式为：
其中，为前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的距离，为前方或后方相邻车道的次最近环境车辆的行驶速度；
所述修正模块15用于根据所述危险系数大于第二预设值时，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径。
进一步的，所述计算模块14用于根据所述第二规划行驶路径，计算所述驾驶车辆的车灯自动转向角，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的方向盘转角，所述方向盘转角为所述第二规划行驶路径中的参数，L为所述驾驶车辆的轴距；
所述控制模块16用于根据所述车灯自动转向角，控制所述驾驶车辆的车灯自动转向。
上述基于视觉的自动驾驶系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以是服务器，其内部结构图可以如图2所示的计算机设备。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O）和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于视觉的自动驾驶方法。
本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
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，所述的计算机程序可存储于任何类型的易失性或非易失性存储设备、或者它们的组合。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，Ferromagnetic Random Access Memory)、快闪存储器(FlashMemory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘 (CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器 (SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器 (SDRAM，Synchronous Dynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDR SDR AM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器 (ESDRAMEnhanced Synchronous DynamicRandom AccessMemory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，Sync Link DynamicRandom AccessMemory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于视觉的自动驾驶方法，其特征在于，包括：
通过视觉设备获取驾驶车辆前方的第一图片和所述驾驶车辆后方的第二图片；
基于所述第一图片和所述第二图片，分析前方和后方的路面状况，所述路面状况包括环境车辆的数量、位置、行驶速度；
基于所述路面状况，得到所述驾驶车辆的第一规划行驶路径；
根据所述路面状况中的前方和后方的环境车辆的位置以及行驶速度，计算所述驾驶车辆的转向危险值；
根据所述转向危险值大于第一预设值，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径；
基于所述第二规划行驶路径，控制所述驾驶车辆按照所述第二规划行驶路径行驶。
2.根据权利要求1所述的基于视觉的自动驾驶方法，其特征在于，所述计算所述驾驶车辆的转向危险值的步骤包括：
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆与所述驾驶车辆之间的距离；
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆的行驶速度；
计算所述转向危险值，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的行驶速度，t为所述第一规划行驶路径中转向的行驶时间，为前方或后方相邻车道的环境车辆的方向系数，相邻车道的前方环境车辆的方向系数为-1，相邻车道的后方环境车辆的方向系数为1。
3.根据权利要求2所述的基于视觉的自动驾驶方法，其特征在于，还包括：
根据所述转向危险值小于第一预设值，计算前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的危险系数，公式为：
其中，为前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的距离，为前方或后方相邻车道的次最近环境车辆的行驶速度；
根据所述危险系数大于第二预设值时，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径。
4.根据权利要求3所述的基于视觉的自动驾驶方法，其特征在于，还包括：
根据所述第二规划行驶路径，计算所述驾驶车辆的车灯自动转向角，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的方向盘转角，所述方向盘转角为所述第二规划行驶路径中的参数，L为所述驾驶车辆的轴距；
根据所述车灯自动转向角，控制所述驾驶车辆的车灯自动转向。
5.一种基于视觉的自动驾驶系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于通过视觉设备获取驾驶车辆前方的第一图片和所述驾驶车辆后方的第二图片；
分析模块，用于基于所述第一图片和所述第二图片，分析前方和后方的路面状况，所述路面状况包括环境车辆的数量、位置、行驶速度；
规划模块，用于基于所述路面状况，得到所述驾驶车辆的第一规划行驶路径；
计算模块，用于根据所述路面状况中的前方和后方的环境车辆的位置以及行驶速度，计算所述驾驶车辆的转向危险值；
修正模块，用于根据所述转向危险值大于第一预设值，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径；
控制模块，用于基于所述第二规划行驶路径，控制所述驾驶车辆按照所述第二规划行驶路径行驶。
6.根据权利要求5所述的基于视觉的自动驾驶系统，其特征在于，所述计算模块用于：
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆与所述驾驶车辆之间的距离；
计算前方或后方相邻车道的最近环境车辆的行驶速度；
计算所述转向危险值，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的行驶速度，t为所述第一规划行驶路径中转向的行驶时间，为前方或后方相邻车道的环境车辆的方向系数，相邻车道的前方环境车辆的方向系数为-1，相邻车道的后方环境车辆的方向系数为1。
7.根据权利要求6所述的基于视觉的自动驾驶系统，其特征在于，所述计算模块用于根据所述转向危险值小于第一预设值，计算前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的危险系数，公式为：
其中，为前方相邻车道的最近环境车辆与前方相邻车道的次最近环境车辆之间或者后方相邻车道的最近环境车辆与后方相邻车道的次最近环境车辆之间的距离，为前方或后方相邻车道的次最近环境车辆的行驶速度；
所述修正模块用于根据所述危险系数大于第二预设值时，修正所述规划行驶路径得到第二规划行驶路径。
8.根据权利要求7所述的基于视觉的自动驾驶系统，其特征在于，所述计算模块用于根据所述第二规划行驶路径，计算所述驾驶车辆的车灯自动转向角，公式为：
其中，为所述驾驶车辆的方向盘转角，所述方向盘转角为所述第二规划行驶路径中的参数，L为所述驾驶车辆的轴距；
所述控制模块用于根据所述车灯自动转向角，控制所述驾驶车辆的车灯自动转向。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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