一种高性能的驾驶辅助系统的制作方法

文档序号:14250634阅读:184来源:国知局
本发明涉及驾驶辅助
技术领域
,具体涉及一种高性能的驾驶辅助系统。
背景技术
:车辆的普及给人们的生活带来了极大的便利,但随之而来的问题是,随着车辆的增多,对驾驶员的驾驶技术的要求也越来越高,开发驾驶辅助系统能够大大减轻驾驶员的压力,提升驾驶体验。车载视频的获取对于辅助驾驶起着至关重要的作用,在视频获取过程中,车辆的随机振动和颠簸会导致采集到的视频图像存在视觉上的随机抖动,这种随机振动给驾驶员的观察和后续图像处理造成困难。如何解决由于摄像机随机抖动所产生的视频不连续现象,成为高水平实现辅助驾驶的关键。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驾驶辅助系统。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驾驶辅助系统,包括环境感知子系统、控制模块和执行模块,所述环境感知子系统用于获取车辆周围环境的视频图像,所述控制模块用于根据车辆周围环境的视频图像自行规划行车路线,并向执行模块发出控制指令,所述执行模块用于根据控制指令控制车辆完成驾驶动作;所述环境感知子系统包括图像采集模块、图像预处理模块、运动估计模块、运动校正模块、图像输出模块和稳像评价模块,所述图像采集模块用于采集车载视频图像,所述图像预处理模块用于对采集的视频图像进行滤波处理,所述运动估计模块用于确定滤波后视频图像的全局运动向量,所述运动校正模块用于根据全局运动向量确定视频图像的运动补偿向量,所述图像输出模块用于根据运动补偿向量对图像进行稳像处理,由运动补偿向量矫正当前图像的位置,并输出处理后的视频图像,所述稳像评价模块用于对输出视频图像的稳像效果进行评价。本发明的有益效果为:实现了车载视频图像的稳像处理和对稳像效果的评价,从而保证了高性能的辅助驾驶。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:环境感知子系统1、控制模块2、执行模块3。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驾驶辅助系统,包括环境感知子系统1、控制模块2和执行模块3,所述环境感知子系统1用于获取车辆周围环境的视频图像,所述控制模块2用于根据车辆周围环境的视频图像自行规划行车路线,并向执行模块3发出控制指令,所述执行模块3用于根据控制指令控制车辆完成驾驶动作;所述环境感知子系统1包括图像采集模块、图像预处理模块、运动估计模块、运动校正模块、图像输出模块和稳像评价模块,所述图像采集模块用于采集车载视频图像,所述图像预处理模块用于对采集的视频图像进行滤波处理,所述运动估计模块用于确定滤波后视频图像的全局运动向量,所述运动校正模块用于根据全局运动向量确定视频图像的运动补偿向量,所述图像输出模块用于根据运动补偿向量对图像进行稳像处理,由运动补偿向量矫正当前图像的位置,并输出处理后的视频图像,所述稳像评价模块用于对输出视频图像的稳像效果进行评价。本实施例实现了车载视频图像的稳像处理和对稳像效果的评价,从而保证了高性能的辅助驾驶。优选的,所述运动估计模块包括图像块选取单元、图像块匹配单元、局部向量确定单元和全局向量确定单元,所述图像块选取单元用于在车载视频每帧图像上,选取面积相等的若干个图像子块,所述图像块匹配单元用于在已选取的每个图像子块匹配区间内平移图像子块,确定与图像子块匹配的参考图像区域,所述局部向量确定单元用于确定各图像子块相对参考图像相应区域的局部运动向量,所述全局向量确定单元用于根据各图像子块的局部运动向量确定视频图像的全局运动向量。所述局部向量确定单元用于确定各图像子块相对参考图像相应区域的局部运动向量,具体为:采用下式获取图像子块的局部运动向量:式中,(k,l)表示图像子块的局部运动向量,argminp(k,l)表示p(k,l)取最小值时(k,l)的值,kmax和lmin分别为图像子块在水平方向和垂直方向的搜索范围,其中,式中,p(k,l)表示图像子块之间的匹配值,k和l分别表示图像子块水平方向的移动量和垂直方向的移动量,最小单位是1个像素,s′表示参考帧的图像子块,s表示当前帧的图像子块,n1和n2分别为图像子块的宽度和高度;所述全局向量确定单元用于根据各图像子块的局部运动向量确定视频图像的全局运动向量,具体为:通过局部向量确定单元每个图像子块的局部运动向量,设局部运动向量为li,其中,1<i<m,m为每幅图像的图像子块的数目;确定视频图像全局运动向量rl:本优选实施例通过运动估计模块确定了滤波后视频图像的全局运动向量,具体的,通过图像子块匹配确定局部运动向量,再通过局部向量确定单元全局运动向量,得到的全局运动向量更为准确,且这样的运动估测的范围得到较大地缩减,从而可以提高算法的运算效率,满足实时性要求。优选的,所述运动校正模块用于根据全局运动向量确定视频图像的运动补偿向量,具体为:选取三组不同的图像子块的位置,分别得到三组全局运动向量,则视频图像的运动补偿向量为:式中,y表示视频图像的运动补偿向量,rlj表示根据第j组图像子块获取的全局运动向量。本优选实施例通过运动校正模块获取了视频图像的运动补偿向量,从而为后续图像输出模块进行稳像奠定了基础。优选的,所述稳像评价模块包括第一评价模块、第二评价模块和综合评价模块,所述第一评价模块用于计算稳像效果的第一评价值,所述第二评价模块用于计算稳像效果的第二评价值,所述综合评价模块用于根据第一评价值和第二评价值对稳像效果进行评价。所述第一评价模块用于计算稳像效果的第一评价值,具体为:式中,w1表示第一评价值,bz(j)表示运动校正模块得到的第j帧视频图像的运动补偿向量,bz′(j)表示第j帧视频图像的真实的运动补偿向量,m表示视频的帧数;所述第二评价模块用于计算稳像效果的第二评价值,具体为:式中,w2表示第二评价值,cf表示进行稳像的视频的数目,cf1表示cf中第一评价值大于设定阈值的视频的数目;所述综合评价模块用于根据第一评价值和第二评价值对稳像效果进行评价,具体为:确定稳像效果的综合评价值:式中,w表示综合评价值;综合评价值越小,表示稳像效果越好。本优选实施例通过稳像评价模块实现了稳像效果的评价,具体的,第一评价值考虑了稳像效果的总体精度,第二评价值考虑了稳像效果的整体效果,综合评价模块利用第一评价值和第二评价值对稳像效果进行评价,评价准确,保证了稳像效果。采用本发明高性能的驾驶辅助系统进行驾驶,选定出发地点,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,对行驶时间和用户满意度进行统计,同现有驾驶辅助系统相比,产生的有益效果如下表所示:行驶时间缩短用户满意度提高目的地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
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