一種對車輛偏離車道進行預警的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種對車輛偏離車道進行預警的方法和裝置，方法包括：預估步驟，包括：根據前一幀道路圖像的車道線信息預估當前的實際車道線信息；比較步驟，包括：獲取所述車輛的預設車道線信息，若所述實際車道線信息與所述預設車道線信息的比較結果不滿足預設條件，則判斷所述車輛偏離所述車道；預警步驟，包括：獲取所述車輛的運行信息，若根據所述運行信息，判斷需要對所述車輛進行預警，則發(fā)出預警提示。本發(fā)明使對車道線的檢測更加準確，從而更加準確的判斷車輛是否偏離車道，使當駕駛員駕駛的車輛偏離車道時，能夠及時給出預警提示，從而避免發(fā)生交通事故。
【專利說明】
一種對車輛偏離車道進行預警的方法和裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電子領域，尤其涉及一種對車輛偏離車道進行預警的方法和裝置。
[0002]【背景技術】
[0003]現(xiàn)有技術中，利用攝像頭、車輛感應數(shù)據、當前車輛位置信息和路線圖數(shù)據進行車道識別，檢測車輛是否偏離車道的方式，需要準確的通訊模塊和準確的路線圖數(shù)據，否則實時性和準確性難以保證。采用雙攝像頭檢測車輛是否偏離車道的方式，需要安裝兩個攝像頭，安裝起來麻煩，將不同攝像頭的圖像進行合并處理也給處理過程增加了難度，同時影響了處理圖像的實時性。
[0004]因此，有必要改進上面提到的缺陷。
[0005]
【發(fā)明內容】

[0006]基于以上問題，本發(fā)明提出一種對車輛偏離車道進行預警的方法和裝置。通過根據前一幀道路圖像的車道線信息預估當前的實際車道線信息；獲取車輛的預設車道線信息，若實際車道線信息與預設車道線信息的比較結果不滿足預設條件，則判斷車輛偏離車道;獲取車輛的運行信息，若根據運行信息，判斷需要對車輛進行預警，則發(fā)出預警提示的方式，使對車道線的檢測更加準確，從而更加準確的判斷車輛是否偏離車道，使當駕駛員駕駛的車輛偏離車道時，能夠及時給出預警提示，從而避免發(fā)生交通事故。
[0007]—方面，本發(fā)明提出一種對車輛偏離車道進行預警的方法，包括:預估步驟，包括:根據前一幀道路圖像的車道線信息預估當前的實際車道線信息；比較步驟，包括:獲取所述車輛的預設車道線信息，若所述實際車道線信息與所述預設車道線信息的比較結果不滿足預設條件，則判斷所述車輛偏離所述車道；預警步驟，包括:獲取所述車輛的運行信息，若根據所述運行信息，判斷需要對所述車輛進行預警，則發(fā)出預警提示。
[0008]此外，所述方法還包括獲取當前幀車道線信息步驟，包括:獲取圖像子步驟，包括:獲取當前幀道路圖像；預處理子步驟，包括:對所述當前幀道路圖像進行圖像的預處理操作，所述預處理操作包括對所述當前幀道路圖像中的非車道線進行清除，預處理后的所述當前幀道路圖像為預處理圖像；檢測子步驟，包括:對所述預處理圖像中的車道線進行檢測，獲得所述車道線的車道線fg息。
[0009]此外，還包括濾波子步驟，包括:對所述車道線信息進行卡爾曼濾波，預估出下一幀道路圖像的實際車道線信息。
[0010]此外，對所述當前幀道路圖像中的非車道線進行清除之前，還包括:在所述當前幀道路圖像中找到消失線，在所述當前幀道路圖像中截取所述消失線以下的圖像，并對其進行去噪和濾波。
[0011]此外，在所述對其進行去噪和濾波之后，還包括:根據所述當前幀道路圖像的前一幀的道路圖像的車道線信息，確定所述當前道路圖像中的車道線的區(qū)域或位置。
[0012]此外，所述檢測子步驟具體包括:檢測出所述預處理圖像中的所有的線段，將延長后不能在消失點相交的線段去掉和/或將不符合車道線特征的線段去掉，使剩下的線段成為所述車道線，并獲取所述車道線的車道線信息。
[0013]此外，所述使剩下的線段成為所述車道線，具體包括:根據擬合算法，對剩下的線段進行擬合，使其成為連續(xù)的直線，所述直線為所述車道線。
[0014]此外，所述運行信息包括:速度信息和/或轉向信息。
[0015]此外，所述若實際車道線信息與預設車道線信息的比較結果不滿足預設條件，具體包括:若所述車輛的基準部件與車道線之間的距離與所述預設車道線信息中的預設距離值的差值大于預設差值，則認為所述比較結果不滿足所述預設條件。
[0016]另一方面，本發(fā)明提出一種對車輛偏離車道進行預警的裝置，包括:預估模塊，用于:根據前一幀道路圖像的車道線信息預估當前的實際車道線信息；比較模塊，用于:獲取所述車輛的預設車道線信息，若所述實際車道線信息與所述預設車道線信息的比較結果不滿足預設條件，則判斷所述車輛偏離所述車道；預警模塊，用于:獲取所述車輛的運行信息，若根據所述運行信息，判斷需要對所述車輛進行預警，則發(fā)出預警提示。
[0017]采用上述技術方案，具有以下有益效果:通過根據前一幀道路圖像的車道線信息預估當前的實際車道線信息;獲取車輛的預設車道線信息，若實際車道線信息與預設車道線信息的比較結果不滿足預設條件，則判斷車輛偏離車道;獲取車輛的運行信息，若根據運行信息，判斷需要對車輛進行預警，則發(fā)出預警提示的方式，使對車道線的檢測更加準確，從而更加準確的判斷車輛是否偏離車道，使當駕駛員駕駛的車輛偏離車道時，能夠及時給出預警提示，從而避免發(fā)生交通事故。
[0018]【附圖說明】[〇〇19]圖1是根據本發(fā)明一個實施例的對車輛偏離車道進行預警的方法的流程圖；圖2是根據本發(fā)明另一個實施例的對車輛偏離車道進行預警的方法的流程圖；圖3是根據本發(fā)明另一個實施例的對車輛偏離車道進行預警的方法的流程圖；圖4是根據本發(fā)明另一個實施例的對車輛偏離車道進行預警的方法的流程圖；圖5是根據本發(fā)明另一個實施例的對車輛偏離車道進行預警的方法的流程圖；圖6是根據本發(fā)明另一個實施例的對車輛偏離車道進行預警的裝置的框圖。
[0020]【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]參照圖1，本發(fā)明提出一種對車輛偏離車道進行預警的方法，包括:預估步驟S001，包括:根據前一幀道路圖像的車道線信息預估當前的實際車道線信息； 比較步驟S002,包括:獲取車輛的預設車道線信息，若實際車道線信息與預設車道線信息的比較結果不滿足預設條件，則判斷車輛偏離車道；預警步驟S003,包括:獲取車輛的運行信息，若根據運行信息，判斷需要對車輛進行預警，則發(fā)出預警提示。[〇〇23]在預估步驟S001中，對當前幀道路圖像進行預處理操作，并檢測車道線的方式也能夠得到當前的實際車道線信息。根據前一幀道路圖像的車道線信息預估當前的實際車道線信息的方式，使得到的實際車道線信息更加準確，若只采用對當前幀道路圖像中的車道線進行檢測的方式，可能會導致檢測的結果錯誤而產生誤報警的問題。在其中的一個實施例中，將前一幀道路圖像的車道線信息和對當前幀道路圖像進行檢測得到的車道線信息結合起來得到實際車道線信息，通過這種方式，能夠得到更加準確的結果。[〇〇24]在比較步驟S002中，獲取車輛的預設車道線信息，預設車道線信息為預設的車道線信息，包括:如車輛的左前車頭距離左車道線的距離，當安裝在車輛的攝像頭安裝在車輛的前擋風玻璃的中心位置時，將車輛的左前車頭距離車道線的距離記錄下來作為預設車道線信息中的一個信息；又如:車輛的右前車頭距離右車道線的距離或者車輛的其它基準部件距離車道線的距離。[〇〇25]比較實際車道線信息與預設車道線信息，如:實際車道線信息中的車輛的左前車頭距離左車道線的距離為5厘米，而預設車道線信息中車輛的左前車頭距離左車道線的距離為20厘米，二者的差值15大于預設的差值閾值10,則認為車輛此時已經偏離車道。[〇〇26]在預警步驟S003中，獲取車輛的運行信息，如當車輛正要變換車道或轉彎時，會開啟左或右轉向燈，若車輛開啟左或右轉向燈，則認為車輛此時是正常偏離車道，所以不進行報警提示；當車輛只是正常向前行駛的情況，對車輛進行報警提示。通過聲音和/或圖像的方式對用戶進行報警提示。
[0027]道路圖像是通過安裝在車輛上的攝像裝置獲取的，在其中的一個實施例中，在車輛的前擋風玻璃上安裝一個攝像裝置，攝像裝置包括攝像頭。
[0028]運行信息包括:速度信息或轉向信息。[〇〇29]通過根據前一幀道路圖像的車道線信息預估當前的實際車道線信息;獲取車輛的預設車道線信息，若實際車道線信息與預設車道線信息的比較結果不滿足預設條件，則判斷車輛偏離車道;獲取車輛的運行信息，若根據運行信息，判斷需要對車輛進行預警，則發(fā)出預警提示的方式，使對車道線的檢測更加準確，從而更加準確的判斷車輛是否偏離車道， 使當駕駛員駕駛的車輛偏離車道時，能夠及時給出預警提示，從而避免發(fā)生交通事故。
[0030]參照圖2,在其中的一個實施例中，方法還包括獲取當前幀車道線信息步驟，包括: 獲取圖像子步驟S201，包括:獲取當前幀道路圖像；預處理子步驟S202,包括:對當前幀道路圖像進行圖像的預處理操作，預處理操作包括對當前幀道路圖像中的非車道線進行清除，預處理后的當前幀道路圖像為預處理圖像； 檢測子步驟S203,包括:對預處理圖像中的車道線進行檢測，獲得車道線的車道線信息。
[0031]獲取圖像子步驟S201中，通過安裝在車輛的前擋風玻璃上的攝像頭獲取當前幀道路圖像。[〇〇32] 預處理子步驟中S202,對當前幀道路圖像先進行預處理操作，預處理操作步驟包括:先將當前幀道路圖像轉換為灰度圖像，在灰度圖像中找到消失線，截取消失線以下的圖像，這部分圖像為感興趣區(qū)域R〇I(R〇1: reg1n of interest)，通過截取消失線以下的圖像，對消失線以下的圖像進行處理，有利于減少對圖像的計算量，也能夠增強圖像處理的實時性。
[0033]自適應計算灰度圖像的灰度閾值，使用灰度閾值對灰度圖像進行Canny濾波處理， 對濾波后的圖像進行輪廓預處理，過濾明顯的非車道的干擾輪廓線，比如車輛輪廓、兩旁的柵欄、地面上的噴印字或其它干擾物，因為這些干擾輪廓線比較明顯，不會是車道線的備選輪廓，所以優(yōu)先排除，再應用Hough變換對剩下的線段進行擬合，擬合為車道線。在其中的一個實施例中，如果前一幀道路圖像已經檢測到車道線，那么可以結合前一幀的車道線的位置，確定當前幀道路圖像中的車道線的區(qū)域或者位置，因為前后幀圖像中的車道線位移很小，可以只在前一幀檢測到的車道線一定范圍內搜索當前幀的車道線，這樣就進一步縮小了檢測區(qū)域，從而可以更快的處理圖像。
[0034]在檢測子步驟S203中，依據幾何成像特性對線段進行篩選，因為在映射幾何中，空間內所有平行的直線會相交于無窮遠，這個無窮遠點被稱為消失點(Vanishing Point)。在實際的道路環(huán)境中，存在大量的平行線，如車道線、道路邊界等，這些線會相較于圖像平面中的一點，形成消失點，而其它的平行線會相交于其它的消失點，最終這些消失點形成一條消失線。對于固定的攝像頭而言，消失線和消失點的位置是固定的，利用消失點和消失線的特征，對于本身或者延長線不能在消失點附近相交的線段進行過濾，過濾明顯的非車道線的干擾線段;同時，根據車道線的寬度過濾非車道線段，如一個道路的車道線的實際寬度是 15CM，那么寬度為25的線段就被過濾掉，可以設置不同的寬度用于過濾非車道線。根據車道線的顏色特征過濾非車道線，如:白色和黃色，根據顏色特征過濾掉非車道線。根據車道寬度過濾掉非車道線，如車道的標準寬度是3.25M，將不符合車道寬度的線段去掉。依據直線車道線模型擬合當前路面的車道線。通過這些方式將非車道線去掉，從而留下真正的車道線，使得到的車道線更加貼近真實的車道線。
[0035]在其中的一個實施例中，還包括濾波子步驟，包括:對車道線信息進行卡爾曼濾波，預估出下一幀道路圖像的實際車道線信息。[0〇36] 卡爾曼(Kalman: Kalman filtering)濾波器是一種利用線性系統(tǒng)狀態(tài)方程實現(xiàn)最優(yōu)估計的算法。本算法中，濾波器的輸入參數(shù)為已經檢測到的前一幀的車道線信息，輸出參數(shù)為當前幀的車道線信息，作為當前幀的實際車道線使用，而當前幀的車道線信息作為下一次卡爾曼濾波器的輸入參數(shù)，用于預測下一幀車道線信息。
[0037]采用卡爾曼濾波器可以對車道線不明顯、斷斷續(xù)續(xù)、光線變化等因素造成的車道檢測干擾進行糾正，從而更好地實現(xiàn)對車道線連續(xù)穩(wěn)定的跟蹤。
[0038]在其中的一個實施例中，對當前幀道路圖像中的非車道線進行清除之前，還包括: 在當前幀道路圖像中找到消失線，在當前幀道路圖像中截取消失線以下的圖像，并對其進行去噪和濾波。因為消失線以下的圖像中包括車道線，所以截取消失線以下的圖像作為后續(xù)圖像處理的基礎圖像，使圖像處理的運算減少，增強了圖像處理的實時性。
[0039]在其中的一個實施例中，在對其進行去噪和濾波之后，還包括:根據當前幀道路圖像的前一幀的道路圖像的車道線信息，確定當前道路圖像中的車道線的區(qū)域或位置。因為連續(xù)兩幀道路圖像中的車道線信息一般變化不大，所以可以借助前一幀道路圖像的車道線信息來確定當前道路圖像中的車道線的區(qū)域或者位置，在確定的區(qū)域或者位置中進一步確定車道線，從而使對車道線的檢測更加準確，也減少了檢測時間。
[0040]在其中的一個實施例中，檢測子步驟具體包括:檢測出預處理圖像中的所有的線段，將延長后不能在消失點相交的線段去掉和/或將不符合車道線特征的線段去掉，使剩下的線段成為車道線，并獲取車道線的車道線信息。將非車道線去掉，從而留下真正的車道線，使得到的車道線更加貼近真實的車道線。[0041 ]在其中的一個實施例中，使剩下的線段成為車道線，具體包括:根據擬合算法，對剩下的線段進行擬合，使其成為連續(xù)的直線，直線為車道線。圖像處理中檢測出的線段可能是斷斷續(xù)續(xù)的線，所以采用擬合算法，使這些線段成為一條連續(xù)的直線，直線作為車道線。 通過擬合算法使不連續(xù)的線段成為連續(xù)的車道線。對檢測出的車道線以突出顯示的方式顯不。
[0042]在其中的一個實施例中，運行信息包括:速度信息和/或轉向信息。通過速度信息和/或轉向信息判斷此時的車輛是否在變道或者轉彎。
[0043]在其中的一個實施例中，若實際車道線信息與預設車道線信息的比較結果不滿足預設條件，具體包括:若車輛的基準部件與車道線之間的距離與預設車道線信息中的預設距離值的差值大于預設差值，則認為比較結果不滿足預設條件。[〇〇44]比較實際車道線信息與預設車道線信息，如:實際車道線信息中的車輛的左前車頭距離左車道線的距離為5厘米，而預設車道線信息中車輛的左前車頭距離左車道線的距離為20厘米，二者的差值15大于預設的差值閾值10,則認為車輛此時已經偏離車道。通過與預設差值的比較，從而得到車輛是否偏離車道。[〇〇45]參照圖3、圖4和圖5說明本發(fā)明中的一個實施例的流程。
[0046]步驟S301，獲取攝像頭拍攝的路面圖像；步驟S302,讀取當前幀路面圖像F1，并轉化為灰度圖像；步驟S303,截取消失線以下感興趣區(qū)域R0I;步驟S304，計算感興趣區(qū)域R0I內的自適應閾值，對路面圖像進行濾波處理，獲取路面車道線輪廓；步驟S305，輪廓處理，過濾不是車道線的干擾線段；步驟S306,判斷前一幀路面圖像F0是否已經檢測到車道線，若是，則執(zhí)行步驟S307,若否，則執(zhí)行步驟S308;步驟S307,依據前一幀F(xiàn)0檢測的車道線位置，縮小當前幀F(xiàn)1車道線檢測范圍；步驟S308，得到車道線區(qū)域以及車道輪廓。[〇〇47]至此，對路面圖像的預處理操作結束，下面在預處理圖像中檢測車道線。[〇〇48]步驟S401，依據消失線、消失點過濾干擾線段；步驟S402,根據車道線顏色、車道線寬度、車道寬度信息過濾干擾線段；步驟S403，根據車道線預設模型擬合車道線。
[0049]至此，檢測到了車道線。
[0050]步驟S501，若在當前幀道路圖像F1檢測到車道線，則執(zhí)行步驟S502,否則執(zhí)行步驟 S504;步驟S502，檢測到道路圖像中的實際的車道線；步驟S503,結束檢測；步驟S504，前一幀道路圖像F0是否已經檢測到車道線，若是，則執(zhí)行步驟S505，否則執(zhí)行步驟S507;步驟S 5 0 5，若連續(xù)檢測不到車道線的幀數(shù)〈閾值N，則執(zhí)行步驟S 5 0 6，否則執(zhí)行步驟 S507；步驟S506，卡爾曼濾波器預估車道線，跳轉到步驟S503;步驟S507,得到當前道路圖像不存在車道線的結論，跳轉到步驟S503。
[0051]參照圖6,本發(fā)明提出一種對車輛偏離車道進行預警的裝置，包括:預估模塊601，用于:根據前一幀道路圖像的車道線信息預估當前的實際車道線信息； 比較模塊602,用于:獲取車輛的預設車道線信息，若實際車道線信息與預設車道線信息的比較結果不滿足預設條件，則判斷車輛偏離車道；預警模塊603，用于:獲取車輛的運行信息，若根據運行信息，判斷需要對車輛進行預警，則發(fā)出預警提示。[〇〇52]以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創(chuàng)造性的勞動的情況下，即可以理解并實施。
[0053]通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到各實施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當然也可以通過硬件。基于這樣的理解，上述技術方案本質上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產品可以存儲在計算機可讀存儲介質中，如R0M/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執(zhí)行各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。[〇〇54]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換； 而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種對車輛偏離車道進行預警的方法，其特征在于，包括:預估步驟，包括:根據前一幀道路圖像的車道線信息預估當前的實際車道線信息；比較步驟，包括:獲取所述車輛的預設車道線信息，若所述實際車道線信息與所述預設 車道線信息的比較結果不滿足預設條件，則判斷所述車輛偏離所述車道；預警步驟，包括:獲取所述車輛的運行信息，若根據所述運行信息，判斷需要對所述車 輛進行預警，則發(fā)出預警提示。2.根據權利要求1所述的對車輛偏離車道進行預警的方法，其特征在于:所述方法還包括獲取當前幀車道線信息步驟，包括:獲取圖像子步驟，包括:獲取當前幀道路圖像；預處理子步驟，包括:對所述當前幀道路圖像進行圖像的預處理操作，所述預處理操作 包括對所述當前幀道路圖像中的非車道線進行清除，預處理后的所述當前幀道路圖像為預 處理圖像；檢測子步驟，包括:對所述預處理圖像中的車道線進行檢測，獲得所述車道線的車道線fg息。3.根據權利要求2所述的對車輛偏離車道進行預警的方法，其特征在于:還包括濾波子步驟，包括:對所述車道線信息進行卡爾曼濾波，預估出下一幀道路圖像 的實際車道線信息。4.根據權利要求2所述的對車輛偏離車道進行預警的方法，其特征在于:對所述當前幀道路圖像中的非車道線進行清除之前，還包括:在所述當前幀道路圖像 中找到消失線，在所述當前幀道路圖像中截取所述消失線以下的圖像，并對其進行去噪和 濾波。5.根據權利要求4所述的對車輛偏離車道進行預警的方法，其特征在于:在所述對其進行去噪和濾波之后，還包括:根據所述當前幀道路圖像的前一幀的道路 圖像的車道線信息，確定所述當前道路圖像中的車道線的區(qū)域或位置。6.根據權利要求2所述的對車輛偏離車道進行預警的方法，其特征在于:所述檢測子步驟具體包括:檢測出所述預處理圖像中的所有的線段，將延長后不能在 消失點相交的線段去掉和/或將不符合車道線特征的線段去掉，使剩下的線段成為所述車 道線，并獲取所述車道線的車道線信息。7.根據權利要求6所述的對車輛偏離車道進行預警的方法，其特征在于:所述使剩下的線段成為所述車道線，具體包括:根據擬合算法，對剩下的線段進行擬 合，使其成為連續(xù)的直線，所述直線為所述車道線。8.根據權利要求1至7任一項所述的對車輛偏離車道進行預警的方法，其特征在于:所述運行信息包括:速度信息和/或轉向信息。9.根據權利要求1至7任一項所述的對車輛偏離車道進行預警的方法，其特征在于: 所述若實際車道線信息與預設車道線信息的比較結果不滿足預設條件，具體包括:若所述車輛的基準部件與車道線之間的距離與所述預設車道線信息中的預設距離值的差值 大于預設差值，則認為所述比較結果不滿足所述預設條件。10.—種對車輛偏離車道進行預警的裝置，其特征在于，包括:預估模塊，用于:根據前一幀道路圖像的車道線信息預估當前的實際車道線信息；比較模塊，用于:獲取所述車輛的預設車道線信息，若所述實際車道線信息與所述預設 車道線信息的比較結果不滿足預設條件，則判斷所述車輛偏離所述車道；預警模塊，用于:獲取所述車輛的運行信息，若根據所述運行信息，判斷需要對所述車 輛進行預警，則發(fā)出預警提示。
【文檔編號】B60W50/14GK105966398SQ201610460415
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】俞兵華
【申請人】廣州鷹瞰信息科技有限公司