[发明专利]一种车道偏离预警方法

权利要求书

1.一种车道偏离预警方法，包括：

I.视频采集装置安装和参数标定步骤，具体包括：

(i)在汽车横向中央位置安装摄像头，记录视频采集装置的外部参数：摄像头与水平地面高度D、摄像头到汽车左右两侧的垂直距离dl和dr、摄像头俯角θ°；

(ii)标定视频采集装置内部参数，确定图像坐标系和世界坐标系的映射关系；

II.图像预处理步骤，包括采集检测区域的彩色图像、确定检测区域、对图像进行灰度化处理和中值滤波去噪；

其特征在于，还包括：

III.边缘检测步骤，包括采用局部最大差值法提取图像边缘梯度、采用最大类间方差法对边缘图像进行二值化处理、对二值化后的边缘图像进行细化、噪点去除处理；

IV.车道线识别步骤，通过Hough变换检测出多条直线，选定符合要求的车道线；

V.车道偏离预警时间确定步骤，具体包括：

(i)车辆偏航距离计算步骤：根据视频采集装置标定的外部参数、内部参数和坐标变换关系计算出车辆偏航距离；

(ii)预压车道时间估算步骤，具体包括：

①获取车辆偏航距离点序列：当车辆开始偏离非报警区时，每处理一帧图像，获得该时刻的车辆偏航距离；

②分析车辆偏航距离点序列，其短时间内点分布近似直线，当车辆偏航距离达到预设偏航阈值时，开始循环获取车辆偏航距离点序列；

③根据获取的设定时间段内的偏航距离点序列，建立偏航距离点序列趋势模型，估算预压车道时间；

（iii）车道偏离判断步骤：设定车道偏离时间阈值，当所述预压车道时间小于车道偏离时间阈值时，进行车道偏离预警。

2.根据权利要求1所述的车道偏离预警方法，其特征在于：

所述v.车道偏离预警时间确定步骤中的(i)车辆偏航距离计算步骤具体为：

计算出车体左侧到左侧车道线的距离Ll=d-dl，右侧Lr=d-dr；

其中，摄像头到车道线距离：d≈B=Dkb；世界坐标系下的直线截距B的表达式为：

B=D[kbasinθ+(0.5L-b′-0.5Wk)bcosθ]a]]>

其中，L、W为计算机图像横向和纵向大小，k、b’为图像坐标系下的直线方程斜率和截距，a、b为摄像机内部参数。

3.根据权利要求1所述的车道偏离预警方法，其特征在于：

所述III.边缘检测步骤中对二值化后的边缘图像进行细化的具体步骤为：以图像垂直中线为界，将检测图像分为左半边图像和右半边图像；对左半边图像从水平和垂直方向进行逐像素扫描，当遇到白点时，如果后一点也是白点就将该点删除，否则保留，每行的最后一个像素点不做判断，像素值直接设为0；对右半边图像从水平和垂直方向进行逐像素扫描，若遇到白点，如果前一点也是白点就将该点删除，否则保留，每行的第一个像素直接设为黑点。

4.根据权利要求1所述的车道偏离预警方法，其特征在于：

所述III.边缘检测步骤中图像噪点去除处理的具体步骤为：

通过连通计数法去除噪点，对细化后的图像边缘进行自下而上行扫描，当发现白点时，以该点为起点进行生长，并记录连通白点数，如果连通白点数小于3，认为是散点噪声，去除白点，保留连通像素点数大于等于3的白点连通边缘。

5.一种基于偏航距离的预压车道时间估算方法，其特征在于，包括：

①获取车辆偏航距离点序列：当车辆开始偏离非报警区时，每处理一帧图像，获得该时刻的车辆偏航距离；

②分析车辆偏航距离点序列，其短时间内点分布近似直线，当车辆偏航距离达到预设偏航阈值时，开始循环获取车辆偏航距离点序列；

③根据获取的设定时间段内的偏航距离点序列，建立偏航距离点序列趋势模型，估算预压车道时间。