[发明专利]基于切道行为检测的车辆驾驶状态评价方法

权利要求书

1.一种基于切道行为检测的车辆驾驶状态评价方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)信息获取过程：

步骤1.1，在车辆内部或车辆顶部安装一个面向前方的摄像头，该摄像头用于拍摄并获取前方路面环境信息；

步骤1.2，进行摄像头的参数测定，即摄像头的外部参数包括摄像头相对地面的高度H、摄像头相对车轮外侧的距离V、俯视角偏离角θ；其内部参数包括焦距f、视场角σ、光圈F；

步骤1.3，利用摄像头实时拍摄前方路况信息，并存储为bmp图像；

(2)车辆行驶状态检测过程：

步骤1.4，对bmp图像进行计算机处理，实现车道线检测与拟合，以获取当前行驶状态下的前方道路车道线信息；

步骤1.5，根据车道线与图像下边缘交点所处的位置信息，判断车辆目前的行驶状态，当车辆处于压线行驶状态时，进入状态跟踪判定；

(3)车辆驾驶行为评价过程：

步骤1.6，通过跟踪车辆行驶状态的变化，判断车辆目前的动作为变道还是一般的擦线；

步骤1.7，根据所判定的结果，再结合最近一段时间内车辆的压线信息，分析车辆目前的驾驶危险度，并在相关条件下给出危险提示预警。

2.根据权利要求1所述的基于切道行为检测的车辆驾驶状态评价方法，其特征在于车道线的检测与拟合步骤如下：

步骤2.1，对由摄像头获得RGB道路图像进行灰度化处理，以在不丢失必要信息的同时降低图像维数与减少计算量；

步骤2.2，进行图像二值分割，就是设定一个阈值Thr，对图像进行二值分割；

步骤2.3，对每一幅二值图像沿水平方向进行扫描，使用链码跟踪轮廓法，在链码中寻找所有满足长度大于La和角度大于Ga并小于Gb的、且值为Ta的直线段；并在该幅二值图像中，从获取的所述的直线为起始点，沿水平方向，向两边寻找满足宽度在Da～Db范围内的值为Ta的水平直线段；

步骤2.4，将在所有的二值图像中得到的步骤2.4所述的水平直线段累计合成一幅新的图像，记为A；图像A中像素点的灰度值是该点在所有二值图像中符合条件的水平直线段上的出现的次数，即图像A是车道线的结构信息的汇总；

步骤2.5，将图像A进行平滑处理，再在A中寻找满足宽度在Da～Db范围内范围的、灰度值大于Tc的水平直线段，将该直线段上的像素坐标连同其在A中的灰度值记录到数组C中；

步骤2.6，对数组C中的像素坐标进行按其灰度值加权的Hough变换，找到Hough投影值最高的N条直线段，记为数组L[N]；

步骤2.7，在L[N]中搜寻满足角度范围在Ga～Gb，相距距离大于Dc的直线，记为数组R[M]；

步骤2.8，R[1]…R[M]即为车道标志线。

3.根据权利要求1所述的基于切道行为检测的车辆驾驶状态评价方法，其特征在于车辆行驶状态的判定步骤如下：

步骤3.1，根据车辆宽度、高度并结合摄像头的参数测定的结果，预定一个视野中心横坐标mid与一个车宽阈值Tv；

步骤3.2，从当前图像的多条车道线中，选择两条距离中轴线最近的车道线，左车道线N[1]、右车道线N[2]；

步骤3.3，计算两条车道线与图像下端横轴的交点坐标x1、x2；

步骤3.4，判断当前图像中车辆是否处于压线状态，即偏离车道状态，如果|x1-mid|＜Tv或|x2-mid|＜Tv，则判定当前图像中车辆处于压线状态，偏离计数器MNum加1，安全计数器SNum置0；否则，判断当前图像中车辆处于正常行驶状态，MNum置0，SNum加1；

步骤3.5，将判断车辆安全状态的计数器，与一个安全时间阈值Ts作比较，当SNum＞Ts时，就确定车辆处于正常行驶状态；

步骤3.6，将判断车辆压线状态的计数器，与一个偏离时间阈值Tm作比较，当MNum＞Tm时，确定车辆处于压线状态；

步骤3.7，如果判定为安全状态，则返回继续处理下张图像。如果判定为压线状态，则进入车辆状态跟踪判定。

4.根据权利要求1所述的基于切道行为检测的车辆驾驶状态评价方法，其特征在于车辆驾驶行为评价步骤如下：

步骤4.1，开始车辆状态跟踪判定，读取下张图像；

步骤4.2，根据车道线检测的结果，计算两条车道线与图像下端横轴的交点坐标x1、x2；

步骤4.3，判断当前图像中车辆是否处于压线状态，如果|x1-mid|＜Tv或|x2-mid|＜Tv，则判定当前图像中车辆处于压线状态，偏离计数器MNum加1，安全计数器SNum置0；否则，判断当前图像中车辆处于正常行驶状态，MNum置0，SNum加1；

步骤4.4，将判断车辆压线状态的计数器，与一个偏离时间阈值Tm作比较，当MNum＞Tm时，确定目前车辆依然处于压线状态，则进行步骤4.6；

步骤4.5，将判断车辆安全状态的计数器，与一个安全时间阈值Ts作比较，当SNum＞Ts时，确定目前车辆已经回到正常行驶状态，则进行步骤4.8；

步骤4.6，在压线状态下，在计时器内保存目前状态；

步骤4.7，进行长时间压线行为判定，在最近一段时间T1内，判断处于压线状态的总时间P是否大于阈值T1*m％；如果是，则进行长时间压线警报提示；否则回到步骤4.1；

步骤4.8，压线状态结束，根据所交车道线x的变化方向，判断之前车辆行为为变道还是无意的擦道行为；

步骤4.6，如果是擦道，则跳出状态跟踪循环；

步骤4.7，如果是变道行为，在计时器内保存变道时间段，再判定车辆是否处于不断变道的危险状态，即计算在最近一段时间T2内，变道次数M是否大于阈值Q，如果大于，判定车辆处于危险驾驶状态，并进行警报提示；否则，跳出状态跟踪循环。