一种高性能的车载导航系统的制作方法

本发明涉及导航
技术领域：
，具体涉及一种高性能的车载导航系统。
背景技术：
车载导航系统是具有gps全球卫星定位系统功能的车用工具，用于引导驾驶员开车。在现有技术中，车载导航系统在使用时需要驾驶人员手动输入目的地进行导航，而且在导航过程中，车辆无法对车道线进行检测，用户体验差。另一方面，现有的车载导航系统安全性较差，无法对驾驶员身份进行识别。容易被盗车者利用。技术实现要素：针对上述问题，本发明旨在提供一种高性能的车载导航系统。本发明的目的采用以下技术方案来实现：提供了一种高性能的车载导航系统，包括人脸识别单元、语音输入单元、道路检测单元、导航单元和显示单元，所述人脸识别单元用于对驾驶员身份进行验证，所述语音输入单元用于获得经过身份验证驾驶员的语音信息，并将获得的语音信息传入到导航单元，所述道路检测单元用于对车道线进行检测，并将获得的车道线信息传入导航单元，所述导航单元根据驾驶员的语音信息和车道线信息进行导航，所述显示单元用于对导航线路进行显示。所述人脸识别单元包括人脸获取单元和人脸匹配单元，所述人脸获取单元用于获取驾驶员的人脸信息，所述人脸匹配单元用于将获取的人脸信息和预设的人脸信息进行匹配。所述道路检测单元包括道路图像获取单元、道路图像分割单元、道路图像变换单元和车道线检测单元，所述道路图像获取单元用于采用相机获取道路图像，所述道路图像分割单元用于对道路图像进行分割，所述道路图像变换单元用于将分割的道路图像从图像坐标系变换到俯视图空间坐标系，所述车道线检测单元用于在俯视图空间坐标系对车道线进行检测。本发明的有益效果为：通过人脸识别，实现了驾驶员身份验证，通过语音输入和道路检测，实现了车载导航系统准确导航。附图说明利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本发明的结构示意图；附图标记：人脸识别单元1、语音输入单元2、道路检测单元3、导航单元4、显示单元5。具体实施方式结合以下实施例对本发明作进一步描述。参见图1，本实施例的一种高性能的车载导航系统，包括人脸识别单元1、语音输入单元2、道路检测单元3、导航单元4和显示单元5，所述人脸识别单元1用于对驾驶员身份进行验证，所述语音输入单元2用于获得经过身份验证驾驶员的语音信息，并将获得的语音信息传入到导航单元4，所述道路检测单元3用于对车道线进行检测，并将获得的车道线信息传入导航单元4，所述导航单元4根据驾驶员的语音信息和车道线信息进行导航，所述显示单元5用于对导航线路进行显示。本实施例通过人脸识别，实现了驾驶员身份验证，通过语音输入和道路检测，实现了车载导航系统准确导航。优选的，所述人脸识别单元1包括人脸获取单元和人脸匹配单元，所述人脸获取单元用于获取驾驶员的人脸信息，所述人脸匹配单元用于将获取的人脸信息和预设的人脸信息进行匹配；所述道路检测单元3包括道路图像获取单元、道路图像分割单元、道路图像变换单元和车道线检测单元，所述道路图像获取单元用于采用相机获取道路图像，所述道路图像分割单元用于对道路图像进行分割，所述道路图像变换单元用于将分割的道路图像从图像坐标系变换到俯视图空间坐标系，所述车道线检测单元用于在俯视图空间坐标系对车道线进行检测。本优选实施例道路检测单元通过对道路图像进行分割和图像变换，在俯视图空间坐标系对车道线进行检测，更加符合车道线的特征，提升了车道线检测的准确率和速度。优选的，所述道路图像分割单元包括一次分割单元、二次分割单元和融合分割单元，所述一次分割单元用于对图像进行一次分割，获取一次分割结果，所述二次分割单元用于对图像进行二次分割，获取二次分割结果，所述融合分割单元用于对一次分割结果和二次分割结果进行融合，获取最终图像分割结果；所述一次分割单元用于对图像进行一次分割，获取一次分割结果：首先对道路图像进行灰度化处理，得到灰度图像i(x,y)；对于灰度图像，采用下式进行滤波处理：上述式子中，eh(x,y)表示滤波后的灰度图像，σ表示灰度图像i(x,y)的灰度标准差；对于灰度图像中的像素(x,y)，采用下式进行二值化处理：上述式子中，eh(x,y)表示像素(x,y)的灰度值，q(x,y)表示像素(x,y)的二值化结果，rl(x,y)表示像素(x,y)的二值化阈值；像素(x,y)的二值化阈值rl(x,y)通过下式确定：rl(x,y)＝e+ln(g+1)，上述式子中，e表示像素(x,y)的3×3邻域像素的灰度平均值，g表示像素(x,y)的3×3邻域像素灰度值的均方根；将二值化结果q(x,y)作为图像一次分割结果；本优选实施例一次分割单元通过灰度化、滤波和二值化处理，获得了图像细节丰富的一次分割结果，具体的，根据像素的邻域的灰度值大小情况来确定该像素位置上的二值化阈值，由于二值化阈值是不断变化的，亮度高的图像区域阈值会较大，而亮度低的图像区域的阈值较小。优选的，所述二次分割单元用于对图像进行二次分割，获取二次分割结果：对道路图像进行灰度化处理，得到灰度图像i(x,y)；采用canny算法对图像边缘进行检测，得到二次分割结果r(x,y)。本优选实施例二次分割单元通过canny算法对图像边缘进行检测，得到了图像的二次分割结果r(x,y)，克服了在车道线图像中，光照、阴彩及污溃等产生的干扰，优选的，所述融合分割单元用于对一次分割结果和二次分割结果进行融合，获取最终图像分割结果，具体为：采用下式对一次分割结果和二次分割结果融合：上述式子中，lg(x,y)表示图像最终分割结果；本优选实施例融合分割单元通过对一次分割结果和二次分割结果进行融合，使得最终图像分割结果同时具备了一次分割结果和二次分割结果的优点，具体的，一次分割结果获得了良好的轮廓提取效果，二次分割结果获得了良好的边缘提取效果，很好的滤除了轮廓噪声和边缘噪声。优选的，所述道路图像变换单元用于将分割的道路图像从图像坐标系变换到俯视图空间坐标系：图像坐标系是图像以像素为单位的坐标系，像素的坐标(x,y)代表像素在图像中的列数和行数，假定道路是水平的，则变换到俯视图空间坐标系的像素点都在同一平面，在俯视图空间坐标系的位置(u,v)通过下式得到：上述式子中，m表示道路图像行数，n表示道路图像列数，β0表示相机倾斜角，θx表示垂直相机半角，θy表示水平相机半角，h表示相机相对地面的高度；相机拍摄车道时，由于相机光轴与道路存在夹角，因此在相机平面中，无法直观的表达车道线的一些属性，如车道线之间相互平行，距离相对固定等，本优选实施例道路图像变换单元通过将道路图像变换到俯视图空间坐标系，能够更加直观的表达车道线信息，便于后续对车道线进行检测。本发明高性能的车载导航系统进行导航，选定出发地，选取5个目的地进行实验，分别为目的地1、目的地2、目的地3、目的地4、目的地5，对导航时间和导航精度进行统计，同现有车载导航系统相比，产生的有益效果如下表所示：导航时间缩短导航精度提高目的地129％27％目的地227％26％目的地326％26％目的地425％24％目的地524％22％最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页12