一种车辆偏航预警方法及系统与流程

本发明涉及车辆复杂驾驶领域，特别是涉及一种车辆偏航预警方法及系统。

背景技术：

随着车辆的快速增加，道路中的车辆也越来越多，发生交通事故的事件也在急剧上升，交通事故频发给我国人民的生命财产安全带来重大的隐患。交通事故发生的主要原因是驾驶员的疏忽和驾驶疲劳等原因所致。现有技术中，常用的技术有基于机器视觉、模式识别的偏航检测方法。其中，基于控制器装置的车道偏航预警系统依赖于复杂的控制器装置，且在车道边界线标记不清晰或被隐藏情况下，车辆颠簸情况下并不能提供实时有效的车辆偏航预警，导致实时监测效果并不理想。因此急需一种高效的偏航预警方法，在车道边界线标记不清晰或被隐藏情况下，车辆颠簸情况下将预警信号及时的告知驾驶员，让驾驶员做好充分的时间准备，将危险或者即将发生的危险扼杀在摇篮里；同时，车辆在道路车道中的偏航预警方法可以在一定程度上为驾驶员提供辅助驾驶服务，缓解驾驶员长期驾驶疲劳，从而在一定程度上避免交通事故的发生。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种车辆偏航预警方法及系统，通过对车道边界线检测及处理，能在车道边界线不清晰的情况下实时进行车辆的偏航判断。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种车辆偏航预警方法，包括以下步骤：

接收摄像头采集器采集的路况信息；所述路况信息包含车辆前方的车道边界线；

根据所述路况信息，识别所述车辆当前所属车道的车道边界线；

判断所述车道边界线是否被成功识别，得到第一判断结果；

当所述第一判断结果表示所述车道边界线未被成功识别时，获得预测车道边界线；

当所述第一判断结果表示所述车道边界线被成功识别时，获得实际车道边界线；

根据所述预测车道边界线或所述实际车道边界线判断所述车辆是否偏航，得到第二判断结果；

当所述第二判断结果表示所述车辆偏航时，显示预警信息；通过预警音响将偏航预警信息告知驾驶员。

可选的，所述的车辆偏航预警方法还包括：

判断所述车辆是否颠簸，如果是，则对所述车辆进行平稳调节；

否则，所述车辆正常行驶。

可选的，所述获得预测车道边界线具体包括：

判断在连续的2N帧内的所述路况信息中是否检测到所述车道边界线；

如果是，则获得所述实际车道边界线；

否则，在最近检测到的最后一帧的所述路况信息中的车辆前方图像中，提取左右两侧车道边界线的坐标，所述坐标为笛卡尔坐标系中的坐标；

透视变换延伸左右两侧车道边界线；

预测下一个N帧的所述路况信息中的预测车道边界线，获得所述预测车道边界线。

可选的，所述对所述车辆进行平稳调节具体包括：

在连续的2N帧内的所述路况信息中未检测到所述车道边界线时；

判断所述车辆是否颠簸，得到第三判断结果；

如果所述第三判断结果表示所述车辆未颠簸，则所述车辆正常行驶；

如果所述第三判断结果表示所述车辆颠簸，则提取前方车辆位置；

计算搜索到的所述前方车辆位置偏移量；

根据所述前方车辆位置偏移量对后续连续检测到的车辆前方图像进行校正。

可选的，所述识别所述车辆当前所属车道的车道边界线之后还包括：

判断所述车道边界线是否为虚线；

如果是，在所述偏航预警显示器主界面中进行白色高亮显示；

如果否，在所述偏航预警显示器主界面中进行黄色高亮显示。

可选的，所述判断所述车辆是否偏航，具体包括：

判断所述车辆是否为左偏航；

判断所述车辆是否为右偏航。

可选的，所述显示预警信息，具体包括：

当偏离的所述车道边界线是虚线时，显示黄色预警信息；

当偏离的所述车道边界线是实线时，显示橙色预警信息。

一种车辆偏航预警系统，所述系统包括：

数据接收模块：用于接收摄像头采集器采集的路况信息；所述路况信息包含车辆前方的车道边界线；

识别模块，用于根据所述路况信息，识别所述车辆当前所属车道的车道边界线；

车道边界判断模块，用于判断所述车道边界线是否被成功识别，得到第一判断结果；

车道边界预测模块，用于当所述第一判断结果表示所述车道边界线未被成功识别时，获得预测车道边界线；

车道边界确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述车道边界线被成功识别时，获得实际车道边界线；

偏航判断模块，用于根据所述预测车道边界线或所述实际车道边界线判断所述车辆是否偏航，得到第二判断结果；

预警模块，用于当所述第二判断结果表示所述车辆偏航时，显示预警信息；

语言提示模块：用于通过预警音响将偏航预警信息告知驾驶员。

可选的，所述的车辆偏航预警系统还包括：

车辆颠簸判断模块，用于判断所述车辆是否颠簸；

车辆平稳调节模块，用于当所述车辆颠簸时，对所述车辆进行平稳调节。

可选的，所述车道边界预测模块具体包括：

第三判断单元，用于判断在连续2N帧内的所述路况信息中是否检测到所述车道边界线；

坐标获取单元，用于当在连续2N帧内的所述路况信息中未检测到所述车道边界线时，在最近检测到的最后一帧的所述路况信息中的车辆前方图像中，提取左右两侧车道边界线的坐标，所述坐标为笛卡尔坐标系中的坐标；

变换单元，用于通过透视变换延伸左右两侧车道边界线；

预测单元，用于预测下一个N帧的所述路况信息中的预测车道边界线，获得所述预测车道边界线。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明根据通过接收车道信息，确定车道数量及车道边界线，进而判断车道偏航情况并实现偏航提示；通过预测所述边界线和车辆平稳调节有效的克服了车道边界线标记不清晰或被隐藏或车辆出现颠簸而带来的车道边界线检测困难，预警信息不及时等问题，实现了实时监测车辆的偏航情况，保证了道路行车安全，保证驾驶员更轻松地驾驶。

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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明车辆偏航方法实施例1示意图；

图2为本发明预测车道边界线示意图；

图3为本发明车辆颠簸调整示意图；

图4为本发明车辆偏航系统示意图；

图5为本发明车辆偏航方法实施例2示意图。

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。

本发明的目的是提供一种能在车道边界不能成功识别的情况下也能进行车辆偏航预警监测的车辆偏航预警方法及系统。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明车辆偏航方法实施例1示意图；

参见图1，该方法，包括下述步骤：

步骤101：接收摄像头采集器采集的路况信息；所述路况信息包含车辆前方的车道边界线；

步骤102：根据所述路况信息，识别所述车辆当前所属车道的车道边界线；

步骤103：判断所述车道边界线是否被成功识别，得到第一判断结果；

步骤104：当所述第一判断结果表示所述车道边界线未被成功识别时，获得预测车道边界线；

步骤105：当所述第一判断结果表示所述车道边界线被成功识别时，获得实际车道边界线；

步骤106：根据所述预测车道边界线或所述实际车道边界线判断所述车辆是否偏航，得到第二判断结果；

步骤107：当所述第二判断结果表示所述车辆偏航时，显示预警信息并语音提示。

图2为本发明预测车道边界线示意图；

参见图2，所述获得预测车道边界线步骤如下：

步骤201：判断在连续2N帧内的所述路况信息中是否检测到所述车道边界线；

步骤202：如果是，则获得所述实际车道边界线；

步骤203：否则，在最近检测到的最后一帧的所述路况信息中的车辆前方图像中，提取左右两侧车道边界线的笛卡尔坐标系中的坐标；

步骤204：透视变换延伸左右两侧车道边界线；

步骤205：预测下一个N帧的所述路况信息中的预测车道边界线，获得所述预测车道边界线。

图3为本发明车辆颠簸调整示意图；

参见图3，所述对所述车辆进行平稳调节具体步骤如下：

步骤301：在连续2N帧内的所述路况信息中未检测到所述车道边界线时；

步骤302：判断所述车辆是否仍在进行颠簸，得到第三判断结果；

步骤303：如果所述第三判断结果表示所述车辆未颠簸，则所述车辆正常行驶；

步骤304：如果所述第三判断结果表示所述车辆仍在进行颠簸，提取前方车辆位置；

步骤305：计算搜索到的所述前方车辆位置偏移量；

步骤306：根据所述前方车辆位置偏移量对后续连续检测到的车辆前方图像进行校正。

图4为本发明车辆偏航系统示意图。

参见图4，一种车辆偏航预警系统，包括：

数据接收模块401：用于接收所述摄像头采集器采集的所述路况信息；所述路况信息包含车辆前方的车道边界线；

识别模块402，用于识别所述车辆当前所属车道的车道边界线；

车道边界判断模块403，用于判断所述车道边界线是否被成功识别，得到第一判断结果；

车道边界预测模块404，用于当所述第一判断结果表示所述车道边界线未被成功识别时，获得预测车道边界线；

车道边界确定模块405，用于当所述第一判断结果表示所述车道边界线被成功识别时，获得实际车道边界线；

偏航判断模块406，用于根据所述预测车道边界线或所述实际车道边界线判断所述车辆是否偏航，得到第二判断结果；

预警模块407，用于当所述第二判断结果表示所述车辆偏航时，显示预警信息；

语言提示模块408：用于当所述第二判断结果表示所述车辆偏航时，通过预警音响将偏航预警信息告知驾驶员。

作为本申请的一个具体实施例，图5为本发明车辆偏航方法实施例2流程示意图。

车辆在道路车道中的偏航预警方法，具体步骤如下：

步骤501：车道信息捕捉，摄像头采集器采集车辆前方道路车道信息；

步骤502：车道检测，涉及到初始化阶段和检测阶段：在车道检测的初始化阶段，采集车辆正前方视频流，根据检测到的车道边界线信息判断出车道数量，具体为，检测到3条车道边界线后判断为2车道；检测到4条车道边界线后判断为3车道；在检测阶段，继续进行车道左右边界线信息检测，并判断出车道边界线时虚线还是实线，如果是虚线在偏航预警显示器主界面中进行白色高亮显示；如果是实线在偏航预警显示器主界面中进行黄色高亮显示。

步骤503：车道跟踪，分为两种情况：

一、当车道边界线出现标记不清晰或者被隐藏，未被成功检测到时，在车道跟踪器中启动预测车道边界机制，预测车道边界机制的步骤的具体为：

(3.1)、当车道边界线出现标记不清晰或者被隐藏时,在第一个10帧内未检测到车道边界线时，简单的进行第二个10帧的车道边界线检测；

(3.2)、当步骤(3.1)中所属的第二个10帧内仍未检测到车道边界线时，根据在最近检测到的最后一帧的车辆正前方图像中，提取左右两侧车道边界线的笛卡尔坐标系中的坐标，通过透视变换延伸左右两侧车道边界线，预测第三个10帧的车道边界线；

(3.3)、当步骤(3.2)中所属的第三个10帧内仍未检测到车道边界线时，偏航预警显示器中的预警界面中，进行车道边界线丢失提示，在预警音响中将车道边界线丢失信号告知驾驶员；

(3.4)、返回步骤502，当车道边界线出现标记不清晰或者被隐藏时，执行步骤(3.1)-(3.4)，此过程循环，直到结束；

二、当路面不平整导致车辆出现颠簸时，在车道跟踪器中启动车辆正前方视频流平稳机制，车辆正前方视频流平稳机制的步骤的具体为：

(4.1)、当车辆颠簸传感器感知到当前车辆发生颠簸时,在第一个10帧内未检测到车道边界线时，简单的进行第二个10帧的车道边界线检测；

(4.2)、当步骤(4.1)中所属的第二个10帧内仍正在进行颠簸并且未检测到车道边界线时，根据在最近检测到的最后一帧的车辆正前方图像中，提取前方车辆位置，将该车辆目标作为正前方视频流稳定机制中的参考位置，在第二个10帧内检测前方车辆位置的35*25像素的感兴趣区域，并计算在第二个10帧内检测到的前方车辆位置的偏移量，根据偏移量对后续连续检测到的第二个10帧内车辆正前方图像进行校正；在第三个10帧内如果车辆颠簸传感器仍能够感知到车辆发生颠簸，在偏航预警显示器中的预警界面中，进行车辆颠簸较长存在车道边界线丢失风险提示，在预警音响中将车辆颠簸较长存在车道边界线丢失风险信号告知驾驶员，驾驶员开启全面自驾模式，直到车辆不再颠簸；

(4.3)、返回步骤502，当车辆颠簸传感器感知到当前车辆发生颠簸时，执行步骤(4.1)-(4.3)，此过程循环，直到结束；

步骤504：偏航预警策略，通过偏航预警处理器对偏航信息进行决策，判断当前车辆的偏航状态，判断车辆是左偏航还是右偏航，根据判断出的车道边界线是虚线还是实线的情况设置不同的预警信号；判断车辆是左偏航还是右偏航的决策为，假设正前方视频流中每帧图像中车头近端线的宽度为W，每帧图像中间边线为M，其中M＝W/2，检测到的左车道边界线距离每帧图像中间边线M的长度为L，检测到的右车道边界线距离每帧图像中间边线M的长度为R，偏离警告阈值设为T＝0.35*W：当L<T并且L<R时，发生了左偏航，当R<T并且R<L时，发生了右偏航，其他情况为正常行驶。其中所述的根据判断出的车道边界线是虚线还是实线的情况设置不同的预警信号是指，当偏离虚线车道边界线时，预警信息程度为黄色(较重)，当偏离实线车道边界线时，预警信息程度为橙色预警(严重)；

步骤505：人机交互，根据偏航预警策略，将车道偏航的预警信息通过偏航预警显示器主界面进行高亮显示，在偏航预警显示器预警界面中进行提醒，并通过预警音响将偏航预警信息告知驾驶员。

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。

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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。