FR3138730A1 - Méthodes et systèmes de détection des lignes de délimitation en zones de travaux - Google Patents
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Abstract
Méthode de détection de lignes de délimitation d'une voie de circulation d'un véhicule automobile sur une route, cette méthode comprenant les étapes suivantes - détection (20) de la présence du véhicule automobile dans une zone de travaux routiers ;- acquisition (21) d'au moins une image de la route devant le véhicule automobile ;- détection (22) d'une ligne de délimitation candidate sur la route devant le véhicule automobile à partir de ladite au moins une image;- calcul (23) d'un contraste local de la ligne de délimitation candidate dans ladite au moins une image;- omission (24), lorsque le contraste local calculé est inférieur à une première valeur seuil prédéfinie, ladite ligne de délimitation candidate. Figure pour l’abrégé : Fig.2
Description
La présente invention a trait aux méthodes et systèmes de détection des lignes de délimitation des voies de circulation, notamment dans les zones de travaux routiers.
On entend, ici, par ligne de délimitation d'une voie de circulation toute ligne de marquage au sol, qu'elle soit continue ou discontinue, simple ou double, ou encore de séparation ou de bord de route destinée à délimiter longitudinalement cette voie de circulation.
La position relative du véhicule automobile par rapport aux lignes de délimitation des voies de circulation est une information capitale pour le fonctionnement de plusieurs fonctions d'aide à la conduite telles que la fonction d'avertissement de franchissement involontaire d'une ligne de délimitation, la fonction d'assistance au maintien dans une voie de circulation, la fonction d'aide au changement de voie, ou la fonction de régulation de vitesse adaptative.
Pour cela, des systèmes existants de détection des lignes de délimitation sont configurés pour détecter les lignes délimitant la voie de circulation du véhicule automobile porteur ainsi que, le cas échéant, de ceux délimitant la ou les voies adjacentes.
En présence d'une zone de travaux routiers nécessitant une modification temporaire des voies de circulation (une déviation, une réorganisation, ou un rétrécissement par exemple), les lignes de délimitations dans cette zone sont remplacées par des nouvelles lignes de délimitations temporaires marquant cette modification. Cependant, les anciennes lignes de délimitation ne sont le plus souvent pas complètement effacées. Ces anciennes lignes ou des traces de celles-ci demeurent souvent visibles ou au moins partiellement visibles. Il s'ensuit qu'elles sont susceptibles d'être confondues, par les systèmes de détection, avec les nouvelles lignes de délimitation temporaires (des cas de faux positifs). Même partiellement effacée, une ancienne ligne de délimitation blanche peut être aussi visible qu'une nouvelle ligne de délimitation temporaire d'une autre couleur.
Une ligne de délimitation partiellement effacée dans une zone de travaux routiers peut, ainsi, être considérée comme une ligne de délimitation de la voie de circulation courante du véhicule automobile ou la prochaine plus proche ligne de délimitation à droite ou à gauche du véhicule automobile. Il en résulte une détermination inexacte des voies de circulation de la route et de la position latérale du véhicule automobile par rapport à celles-ci ou, le cas échéant, par rapport aux voies de circulation adjacentes. Une telle erreur est préjudiciable aux fonctions d'aide à la conduite pour lesquelles la fiabilité de la détection des lignes de délimitation est capitale. Une erreur dans la détection des lignes de délimitation des voies de circulation dans une zone de travaux peut nuire à la sécurité des occupants du véhicule automobile porteur, à la sécurité des autres usagers de la route, ainsi qu'à la sécurité des travailleurs éventuellement présents sur le site de travaux routiers.
Un objet de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités.
Un autre objet de la présente invention est d'assurer une détection fiable des lignes de délimitation dans les zones de travaux routiers.
A cet effet, il est proposé, en premier lieu, une méthode de détection de lignes de délimitation d'une voie de circulation d'un véhicule automobile sur une route, cette méthode comprenant les étapes suivantes
- détection de la présence du véhicule automobile dans une zone de travaux routiers ;
- acquisition d'au moins une image de la route devant le véhicule automobile ;
- détection d'une ligne de délimitation candidate sur la route devant le véhicule automobile à partir de ladite au moins une image;
- calcul d'un contraste local de la ligne de délimitation candidate dans ladite au moins une image;
- omission, lorsque le contraste local calculé est inférieur à une première valeur seuil prédéfinie, ladite ligne de délimitation candidate.
- détection de la présence du véhicule automobile dans une zone de travaux routiers ;
- acquisition d'au moins une image de la route devant le véhicule automobile ;
- détection d'une ligne de délimitation candidate sur la route devant le véhicule automobile à partir de ladite au moins une image;
- calcul d'un contraste local de la ligne de délimitation candidate dans ladite au moins une image;
- omission, lorsque le contraste local calculé est inférieur à une première valeur seuil prédéfinie, ladite ligne de délimitation candidate.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison :
- la ligne de délimitation candidate est omise lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie pendant au moins une durée prédéfinie ;
- la ligne de délimitation candidate est omise lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie le long d'une distance parcourue par le véhicule automobile inférieure à une distance prédéfinie ;
- le contraste local est calculé pour un segment d'une longueur prédéfinie de la ligne de délimitation candidate.
- la ligne de délimitation candidate est omise lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie pendant au moins une durée prédéfinie ;
- la ligne de délimitation candidate est omise lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie le long d'une distance parcourue par le véhicule automobile inférieure à une distance prédéfinie ;
- le contraste local est calculé pour un segment d'une longueur prédéfinie de la ligne de délimitation candidate.
Il est proposé, en deuxième lieu, un système de détection de lignes de délimitation d'une voie de circulation d'un véhicule automobile sur une route, ce système de détection étant configuré pour
- détecter la présence du véhicule automobile dans une zone de travaux routiers ;
- acquérir au moins une image de la route devant le véhicule automobile ;
- détecter une ligne de délimitation candidate sur la route devant le véhicule automobile à partir de ladite au moins une image;
- calculer un contraste local de la ligne de délimitation candidate dans ladite au moins une image;
- ignorer, lorsque le contraste local calculé est inférieur à une première valeur seuil prédéfinie, ladite ligne de délimitation candidate.
- détecter la présence du véhicule automobile dans une zone de travaux routiers ;
- acquérir au moins une image de la route devant le véhicule automobile ;
- détecter une ligne de délimitation candidate sur la route devant le véhicule automobile à partir de ladite au moins une image;
- calculer un contraste local de la ligne de délimitation candidate dans ladite au moins une image;
- ignorer, lorsque le contraste local calculé est inférieur à une première valeur seuil prédéfinie, ladite ligne de délimitation candidate.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison :
- le système de détection est, en outre, configuré pour ignorer la ligne de délimitation candidate lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie pendant au moins une durée prédéfinie ;
- le système de détection est, en outre, configuré pour ignorer la ligne de délimitation candidate lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie le long d'une distance parcourue par le véhicule automobile inférieure à une distance prédéfinie ;
- le système de détection est, en outre, configuré pour calculer le contraste local pour un segment d'une longueur prédéfinie de la ligne de délimitation candidate.
- le système de détection est, en outre, configuré pour ignorer la ligne de délimitation candidate lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie pendant au moins une durée prédéfinie ;
- le système de détection est, en outre, configuré pour ignorer la ligne de délimitation candidate lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie le long d'une distance parcourue par le véhicule automobile inférieure à une distance prédéfinie ;
- le système de détection est, en outre, configuré pour calculer le contraste local pour un segment d'une longueur prédéfinie de la ligne de délimitation candidate.
Il est proposé, en troisième lieu, un véhicule automobile comprenant le système de détection présenté ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure illustre schématiquement un véhicule automobile pourvu d'un système de détection de lignes de délimitation de voies de circulation;
la figure illustre schématiquement des étapes d'une méthode de détection de lignes de délimitation d'une voie de circulation.
En se référant à la , il est affiché un véhicule1automobile équipé d'un système2de détection de lignes3-11de délimitation d'une voie12-13de circulation.
Ce système2de détection est apte à déterminer dans un repère lié au véhicule1automobile un ensemble de points représentatifs de lignes3-11de délimitation candidates (c'est-à-dire, possibles, vraisemblables ou potentielles) présents dans un environnement à l'avant du véhicule1automobile. Le repère lié au véhicule1automobile est un repère cartésien dont l'axe des abscisses correspondant à la direction du mouvement longitudinal du véhicule1automobile sur la route1 4et l’axe des ordonnées correspondant à la direction du mouvement latéral du véhicule1automobile.
Pour cela, le système2de détection effectue un traitement d'image sur des images acquises par au moins un capteur d'image (notamment, une caméra) couvrant au moins partiellement l'environnement à l’avant du véhicule1automobile. Tout algorithme connu de l'état de la technique (basé sur une transformée de Hough ou équivalente, par exemple) permettant de détecter des lignes prédéfinies comprises dans une image et estimer leurs équations dans le repère du véhicule1automobile peuvent être utilisés à cette fin. Une ou plusieurs caméras utilisées en vision frontale peuvent être disposées pour capturer des images de la route1 4devant le véhicule1automobile au fur et à mesure de son déplacement. Des algorithmes de fusion multi-capteurs pour combiner des informations issues de plusieurs capteurs d'image peuvent être envisagés.
Une ligne3-11de délimitation candidate peut être une ligne3 -5de délimitation d'une voie12-13de circulation permanente (généralement, matérialisée par un marquage au sol blanc) ou une ligne9-11de délimitation d'une voie12-13de circulation temporaire (généralement, matérialisée par un marquage au sol jaune) signalant, notamment, une zone15de travaux routiers. En outre, une ligne de délimitation peut concerner la voie12de circulation courante du véhicule automobile ou délimitant une voie13de circulation adjacente (la prochaine ligne de délimitation à droite ou à gauche du véhicule1automobile). Une ligne3-11de délimitation candidate peut, également, être une ligne3-5,9-11de délimitation clairement visible ou une ligne6-8de délimitation partiellement effacée (ou semi-visible), typiquement une ligne3-5de délimitation permanente partiellement effacée dans une zone15de travaux routiers pour laisser place à une autre ligne9-11de délimitation temporaire. Pus généralement, une ligne3-11de délimitation d'une voie12-13de circulation peut être à fort contraste local ou, au contraire, à faible contraste local sur une image acquise de la route1 4devant le véhicule1automobile.
Le système2de détection est, en outre, configuré pour détecter la présence du véhicule1automobile dans une zone15de travaux. Pour cela, le système2de détection comprend, dans un mode de réalisation, un module de reconnaissance de signalisations routières prédéfinies (par exemple, un panneau de signalisation ou un marquage au sol annonçant la zone15de travaux routiers), un module de communication véhiculaire (de type véhicule-avec-tout plus connu sous le nom anglais « Vehicle-to-Everything », Véhicule-à-Véhicule, Infrastructure-à-Véhicule, Véhicule-à-Dispositif, Véhicule-à-Infrastructure, ou Véhicule-à-Réseau par exemple) apte à recevoir des informations concernant une zone15de travaux routiers sur le trajet du véhicule1automobile, et/ou un dispositif de navigation pourvu d'informations sur la zone15de travaux routiers.
En se reportant à la , le système2de détection met en œuvre une méthode de détection de lignes3-11de délimitation d'une voie12-13de circulation du véhicule1automobile sur la route1 4comprenant une étape20de détection de la présence de ce véhicule1automobile dans la zone15de travaux routiers.
Cette méthode comprend, en outre, une étape21d'acquisition d'au moins une image de la route1 4devant le véhicule1automobile. A partir de ladite au moins une image, le système2de détection est configuré pour détecter (étape22) une ligne3-11de délimitation candidate sur la route1 4devant le véhicule1automobile, et calculer (étape23) un contraste local dans ladite au moins une image de la ligne3-11de délimitation candidate. Le contraste local calculé représente un gradient de contraste de l'image autour de la ligne3-11de délimitation candidate qui y est détectée. Ce contraste local quantifie la différence (ou le rapport) de luminosité entre la ligne3-11de délimitation candidate détectée et le fond de l'image acquise directement aux abords (ou, les contours) de cette ligne3-11de délimitation candidate.
Dans un mode de réalisation, le contraste local peut être défini, pour une ligne3-11de délimitation candidate (assimilée à une ligne ou une bande de pixels continue ou discontinue), comme le gradient des luminances locales normalisé par leur moyenne entre les pixels de cette ligne3-11de délimitation candidate et ceux immédiatement de part et d'autre (à gauche et à droite) des pixels considérés de cette ligne3-11de délimitation candidate. Dans un autre mode de réalisation, le contraste local d'une ligne3-11de délimitation candidate est donné par la différence entre la moyenne des niveaux de gris de la ligne3-11de délimitation candidate et l'intensité de fond de l'image autour de cette ligne3-11de délimitation candidate.
Le système2de détection est configuré pour ignorer (étape24d'omission) (c'est-à-dire, filtrer, omettre, éliminer ou déconsidérer) toute ligne6-8de délimitation candidate dont le contraste local est inférieur à une première valeur seuil. Lors de cette étape24d'omission, est considérée de faible contraste toute ligne6-8de délimitation candidate dont le contraste local est inférieur à la première valeur seuil de contraste. En présence du véhicule1automobile dans une zone15de travaux routiers, une ligne6-8de délimitation candidate de faible contraste est considérée comme étant une ligne de délimitation partiellement effacée pour laisser place à une autre ligne9-11de délimitation temporaire de plus fort contraste. Avantageusement, ce filtrage mis en œuvre par le système2de détection permet de limiter les cas de faux positifs.
Le système2de détection est configuré pour prendre en compte (ou retenir) une ligne9-11de délimitation candidate lorsqu'elle présente un contraste local supérieur à la première valeur seuil prédéfinie ou, plus généralement, à une deuxième valeur seuil prédéfinie supérieure ou égale à la première valeur seuil.
Dans un mode de réalisation, une ligne9-11de délimitation candidate est retenue (c.à.d. prise en compte) par le système2de détection lorsqu'elle présente un contraste local supérieur à la première valeur seuil pendant une durée prédéfinie (par exemple, 350 ms, 500 ms ou une seconde) ou de, manière équivalente, le long d'une distance prédéfinie parcourue par le véhicule1automobile (par exemple, 5 mètres, 10 mètres ou 20 mètres). Autrement dit, le système2de détection est, dans un mode de réalisation, configuré pour ignorer une ligne6-8de délimitation candidate ayant un contraste local supérieur à la première valeur seuil pendant une durée inférieure à ladite durée prédéfinie ou, de manière équivalente, le long d'une distance parcourue par le véhicule1automobile inférieure à ladite distance prédéfinie.
Dans un autre mode de réalisation, le contraste local d'une ligne3-11de délimitation candidate est normalisé de sorte qu'il soit compris entre 0 et 1. Un contraste local normalisé peut être assimilé à une probabilité d'existence de la ligne3-11de délimitation candidate correspondante. Plusieurs plages de probabilité d'existence (par exemple, faible de 0 à 0.4, moyen de 0,4 à 0,7 et élevé de 0,7 à 1) peuvent être définies en fonction des niveaux de contraste local normalisé. Dans un mode de réalisation, une ligne6-8de délimitation candidate est ignorée par le système2de détection lorsqu'elle présente une probabilité d'existence inférieure à 0,4 ou à 0,5, ou lorsqu'elle présente une probabilité comprise entre 0,4 et 0,7 mais pendant une durée inférieure à une durée prédéfinie (ou le long d'une distance parcourue par le véhicule1automobile inférieure à une distance prédéfinie). Dans un autre mode de réalisation, une ligne9-11de délimitation candidate est prise en compte par le système2de détection lorsqu'elle présente une probabilité d'existence supérieure, par exemple, à 0,7, éventuellement pendant au moins une durée prédéfinie.
Dans un autre mode de réalisation, le contraste local est calculé pour un segment de longueur prédéfinie de la ligne de délimitation candidate. En fonction de la longueur choisie de ce segment, le système2de détection permet de prendre en compte ou ignorer rapidement et de façon pertinente une ligne3-11de délimitation candidate (notamment, détecter un éventuel changement dans une ligne de délimitation candidate menant à son omission ou à sa prise en compte).
Dans un autre mode de réalisation, lorsque deux lignes de délimitation sont détectées sur une image de la route1 4devant le véhicule1automobile et que la distance entre ceux deux lignes (dans la direction d'un déplacement latéral du véhicule1automobile) est inférieure à une distance seuil prédéfinie (représentant la largeur d'une voie12-13de circulation de la route1 4), le système de détection prend en compte la ligne3-11de délimitation candidate ayant un contraste local supérieur ou, en d'autres termes, ignore la ligne3-11de délimitation candidate ayant le contraste local inférieur. Ce filtrage permet de ne retenir que les lignes3-11de délimitation espacées d'une distance supérieure ou égale à la largeur attendue d'une voie de circulation.
Le système2de détection est, en outre, configuré pour reconnaître une voie12-13de circulation sur laquelle le véhicule1automobile circule en fonction des lignes3-5,9- 11de délimitation retenues ou, plus généralement, d'estimer la position latérale relative du véhicule1automobile par rapport aux lignes3-5,9- 11de délimitation retenues. La position latérale du véhicule1automobile par rapport aux lignes3-5,9- 11de délimitation prises en compte peut être utilisée par tout dispositif d'aide à la conduite équipant le véhicule1automobile tel qu'un dispositif de changement automatique de voie, un régulateur de vitesse adaptatif, un assistant d'avertissement de franchissement involontaire d'une ligne de délimitation, ou un assistant de maintien dans une voie de circulation.
Avantageusement, les modes de réalisation décrits ci-dessus permettent d'améliorer la fiabilité des systèmes de détection des lignes de délimitation dans des zones de travaux et, par conséquent, la sécurité et le comportement des fonctions d'aide à la conduite qui reposent sur une détection des lignes pertinents délimitant la voie de circulation du véhicule1automobile. Ces modes de réalisation permettent, avantageusement, d'assurer une sécurité accrue dans les zones de travaux.
Claims (9)
- Méthode de détection de lignes (3-11) de délimitation d'une voie (12-13) de circulation d'un véhicule (1) automobile sur une route (1 5), cette méthode comprenant les étapes suivantes :
- détection (20) de la présence du véhicule (1) automobile dans une zone (15) de travaux routiers ;
- acquisition (21) d'au moins une image de la route (1 4) devant le véhicule (1) automobile ;
- détection (22) d'une ligne (3-11) de délimitation candidate sur la route (14) devant le véhicule (1) automobile à partir de ladite au moins une image;
- calcul (23) d'un contraste local de la ligne (3-11) de délimitation candidate dans ladite au moins une image;
- omission (24), lorsque le contraste local calculé est inférieur à une première valeur seuil prédéfinie, ladite ligne (6-8) de délimitation candidate. - Méthode selon la revendication précédente,caractérisé e en ce quela ligne (6-8) de délimitation candidate est omise lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie pendant au moins une durée prédéfinie.
- Méthode selon la revendication 1 ou 2,caractérisé e en ce quela ligne (6-8) de délimitation candidate est omise lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie le long d'une distance parcourue par le véhicule (1) automobile inférieure à une distance prédéfinie.
- Méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes,caractérisé e en ce quele contraste local est calculé pour un segment d'une longueur prédéfinie de la ligne (3-11) de délimitation candidate.
- Système (2) de détection de lignes (3-11) de délimitation d'une voie (12-13) de circulation d'un véhicule (1) automobile sur une route (1 4), ce système (2) de détection étant configuré pour
- détecter la présence du véhicule (1) automobile dans une zone (15) de travaux routiers;
- acquérir au moins une image de la route (1 4) devant le véhicule (1) automobile ;
- détecter une ligne (3-11) de délimitation candidate sur la route (1 4) devant le véhicule (1) automobile à partir de ladite au moins une image;
- calculer un contraste local de la ligne (3-11) de délimitation candidate dans ladite au moins une image;
- ignorer, lorsque le contraste local calculé est inférieur à une première valeur seuil prédéfinie, ladite ligne (6-8) de délimitation candidate. - Système selon la revendication précédente,caractérisé en ce qu’il est, en outre, configuré pour ignorer la ligne (6-8) de délimitation candidate lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie pendant au moins une durée prédéfinie.
- Système selon la revendication 5 ou 6,caractérisé en ce qu’il est, en outre, configuré pour ignorer la ligne (6-8) de délimitation candidate lorsque le contraste local calculé est inférieur à la première valeur seuil prédéfinie le long d'une distance parcourue par le véhicule (1) automobile inférieure à une distance prédéfinie.
- Système selon l'une quelconque des revendications 5 à 7,caractérisé en ce qu’il est, en outre, configuré pour calculer le contraste local pour un segment d'une longueur prédéfinie de la ligne (3-11) de délimitation candidate.
- Véhicule (1) automobile comprenant le système (2) de détection de l'une quelconque des revendications 5 à 8.
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2022
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Effective date: 20240209 |