[发明专利]车道跟踪系统及方法

说明书

本发明涉及自动驾驶图像处理技术领域，公开了一种车道跟踪系统及方法，用于根据摄像头采集的车道线数据进行车道跟踪，输出从车身周围到前方若干米的车道数据，以便于准确判断汽车当前与车道的横向距离情况。本发明根据车辆的从上一时刻t0到当前时刻t1的运动情况(车辆位移和车辆水平的偏航角)，对车道线上的点集进行位置变换，然后将变换后的车道线和当前时刻检测的车道线进行组合，这样组合的车道线包括t0到t1时刻的车道和t1时刻前方检测的车道，如此，当车辆向前行进一段距离后，即可持续输出从车辆周围到前方的车道线。本发明适用于车道线跟踪。

技术领域

本发明涉及自动驾驶图像处理技术领域，特别涉及车道跟踪系统及方法。

背景技术

随着自动驾驶技术的快速发展，车道偏移预警功能也不断的得到使用体现，目前常用的自动驾驶车道偏离预警的车道跟踪系统，主要还是采用图像识别车道线的方式进行判断，但是由于摄像头安装在车身上，距离地面有一定高度，所以摄像头所采集的车道图像在投影到车体坐标系下时，车道线实际离车辆纵向距离还有一定距离，导致无法准确判断汽车当前与车道的横向距离情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种车道跟踪系统及方法，用于根据摄像头采集的车道线数据进行车道跟踪，输出从车身周围到前方若干米的车道数据，以便于准确判断汽车当前与车道的横向距离情况。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

车道跟踪系统，包括图像采集单元、车辆运动数据采集单元以及融合分析计算单元；

图像采集单元用于定期采集车辆前方图像数据，并将图像数据传输到分析计算单元进行计算；

车辆运动数据采集单元用于采集车辆运动数据，并实时将采集到的数据送人分析计算单元进融合计算；

融合分析计算单元用于完成以下功能：

1)、根据图像采集单元采集的图像信息识别车道信息，并将车道信息拟合采样成车道的序列点；

2)、根据图像采集单元的摄像头的内参数据以及图像采集单元在车辆上安装的外参数据，实现点集由图像坐标系转换到车体坐标系；

2)、根据图像采集单元的摄像头的内参数据以及图像采集单元在车辆上安装的外参数据，实现点集由图像坐标系转换到车体坐标系；

3)、将当前时刻得到的车体坐标系下的点集与历史点集进行融合，从而得到一个新的历史点集并保存，该新的历史点集用于与下一时刻得到的车体坐标系下的点集进行融合；其中，保存的历史点集会每隔一个图像采集单元的采集间隔，根据图像采集单元的采集间隔时间以及车辆运动数据，对车体坐标系下的点集进行位置更新。

进一步的，图像采集单元一般安装在车辆后视镜位置。

进一步的，所述运动数据可包括车辆的速度和方向盘偏离数据；若位置更新前的点集中一点的坐标为P(x,y)，则对车体坐标系下的点集进行位置更新后的点集坐标P_new(x_new,y_new)为：

x_new＝x*cos(yaw)-y*sin(yaw)-disX

y_new＝x*sin(yaw)+y*cos(yaw)-disY

其中，yaw为车辆的偏航角，车辆的偏航角由方向盘偏离数据得到；disX和disY分别为在间隔时间t后车辆水平位移和车辆纵向位移，disX＝vx*t,disY＝vy*t，t为图像采集单元的采集间隔时间，vx和vy分别为车辆出现偏离后由车辆的速度分解出来的水平速度和纵向速度。

进一步的，融合分析计算单元将当前得到的车体坐标系下的点集与历史点集进行融合的步骤可包括：