[发明专利]基于逆投影变换的车道保持方法

说明书

技术领域

本发明涉及行车安全辅助技术，尤其涉及一种基于逆投影变换的车道保持方法。

背景技术

随着社会发展，汽车已成为现代社会不可缺少的交通工具，它不仅推动了人类文化的进步，也在慢慢地改变人们的生活。汽车的普及使得城市道路安全成为了一个令人瞩目的热点。最近几年，汽车进入家庭的步伐逐渐加快，目前中国民用汽车保有量已超过1亿辆，超过德国，仅次于美国。同时，中国人口众多，各大城市人口密度很高，车与车，人与车的矛盾也特别尖锐，道路上事故频发，发生交通事故的数量大大高于发达国家，也高于其他发展中国家。据交通管理局和国家统计局统计数据得知，我国每年因为交通事故直接经济损失达数十亿元，而且还呈逐年上升趋势。随着计算机技术的不断发展，图像处理技术和计算机视觉技术越来越多得被运用到了汽车电子领域。智能驾驶也成为当今一个热门的话题。车道保持系统能让汽车在驾驶员产生疲劳时保持行驶时不偏离车道，或汽车自主控制保持在车道线内行驶，提高驾驶的舒适度。

摄像头具有成本低，高集成性和易于维护等优点，在汽车主动安全系统中广泛使用，尤其是车道保持系统中。据一项在欧洲所做的调查表明，39％的意外交通事故是在无意间偏离车道而产生的。随着智能交通的发展，汽车的行驶越来越智能化，这不仅能增加汽车行驶时的安全性也可以提高驾驶人员的舒适度。当驾驶员操作不熟练或疲劳驾驶时，汽车发生车道偏离会造成严重的交通事故。而车道保持系统不仅能保持汽车在车道线内正常行驶，还可以在需要时让汽车自主行驶，提高驾驶员的舒适性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于逆投影变换的车道保持方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于摄像机内部参数逆投影变换的车道保持方法，包括以下步骤：

(1)对安装在摄像头标定，并计算出摄像头内部参数；摄像头内部参数包括焦距fc，主点坐标cc，倾斜系数alpha_c，畸变系数kc；

(2)获取标定后的摄像头拍摄的前方道路信息，将彩色图像转化为灰度图像，并对灰度图像进行去噪处理；

(3)根据逆投影变换原理，利用摄像头内部参数，将拍摄图像的感兴趣区域A还原为俯视图；所述感兴趣区域A为车辆前方道路10m×5m的矩形区域。

(4)在俯视图中利用hough变换检测识别车道线，并计算车道中心线的端点坐标；

(5)在俯视图中计算在感兴趣区域A中的车道线中心线与感兴趣区域A中心线端点距离B1和B2，并判断B1与B2的和是否超过设定的阈值C；

(6)若B1与B2的和超过设定的阈值C，则操纵转向执行机构进行转向调整使B1与B2的和低于设定的阈值；

(7)若距离未超过设定的阈值C，则进入下一帧图像的检测。

按上述方案，将拍摄图像进行逆投影变换转换为俯视图的方法包括：

3.1)投影变换：

设在以相机为中心点的相机参考系中空间点P的坐标

XXc=XcYcZc,]]>

令x＝X_C/Z_C；y＝Y_C/Z_C；r²＝x²+y²；

投影变换采用以下方式：