[发明专利]车道保持方法

摘要

本发明公开了一种本发明所述的车道保持方法，包括以下步骤：第一步、摄像头的安装：在车辆前风挡玻璃的上部中间位置处设置有摄像头，以便视野清楚广阔的监测到车道线的消失点，消失点即车道线在道路远方的交点；第二步、图像的标定：图像的采集和标定点的车体坐标和像素坐标的获取；标定参数获取；消失点坐标的获取；第三步、信号输出：第四步、方向盘角度修正：当转向电机收到摄像头输出的信号时，所述转向电机动作进行方向盘角度的修正，车辆回归到左、右车道线中间。本发明优点在于通过消失点来不断的进行距离计算，并与目标距离的对比判断，再输出相应的信号来实现车辆行驶方向自动修正的功能。

主权项

1.一种车道保持方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步、摄像头的安装：S1.1：在车辆前风挡玻璃的上部中间位置处设置有摄像头，以便视野清楚广阔的监测到车道线的消失点；第二步、图像的标定：S2.1：图像的采集：使用所述摄像头进行标定场地图片的采集，要求采集的所述标定场地图片中车道线清晰可辨；通过连续改变摄像头的俯仰角，采集不同俯仰角下的标定场地图片并进行编号，编号分别为：场景1.1、场景1.2、场景1.3、场景1.4、场景1.5、场景1.6、场景1.7和场景1.8；S2.2：标定点的车体坐标和像素坐标的获取：设从摄像机镜头引垂线与地面的交点为车体坐标系的坐标原点，车头前方水平方向为y轴正方向，水平垂直于所述y轴的为x轴,右边为所述x轴正方向，车高方向为z轴，向上为正方向，从而构成车体坐标系；在画图软件中分别打开所述标定场地图片，将光标分别移动至每个标定场地图片中每个标定点的位置，在画图软件中读出每个所述标定点在二维坐标系中的像素坐标（x,y）并进行记录;定义第i个标定点的像素坐标为（xi,yi）,单位为pixel，与其对应的所述车体坐标系的车体坐标记为（Xi,Yi），单位为m；S2.3：标定参数获取：设当前的车体坐标系中任意点（X,Y,Z）在二维图像坐标系上的坐标（x,y），如果所述任意点（X,Y,Z）都在xy平面上，即Z为常数，则任意点（X,Y,Z）和像素坐标（x,y）的坐标满足下述公式：公式（1）；公式（2）；公式中，为所求的8个所求的未知系数；由公式（1）、公式（2）可知，若已知4个以上标定点的空间点坐标及其在图像上对应点的图像点坐标，用非线性最小二乘法拟合8个未知系数，从而确定所述空间点坐标和所述图像点坐标对应关系；基于各标定点在车体坐标系和图像坐标系中的坐标，使用Matlab软件采用最小二乘法拟合出公式（1）和公式（2）中的8个未知参数的值；S2.4：消失点坐标的获取：选取两条左、右对称的车道线，并将S2.2中获得的所述像素坐标进行线性拟合，得到所述左、右车道线的方程公式,分别为：公式（3）；公式（4）；公式中为拟合参数；根据左车道线的方程公式（3）和右车道线的方程公式（4）求出两条直线的交点坐标，即为消失点坐标；第三步、信号输出：S3.1：标定完成之后，设定修正距离限值，即标定消失点坐标与实际消失点坐标之间的距离L；S3.2：当标定消失点坐标与实际消失点坐标的距离≥L时，摄像头输出脉冲或电压信号；第四步、方向盘角度修正：S4.1：当转向电机收到摄像头输出的所述脉冲或电压信号时，所述转向电机动作进行方向盘角度的修正；S4.2：当修正到标定消失点坐标与实际消失点坐标之间的距离＜L时，摄像头停止信号输出，角度修正停止，方向盘自动回位，车辆回归到左、右车道线中间。