[发明专利]一种考虑前车干扰的车道线检测方法

摘要

本发明涉及一种考虑前车干扰的车道线检测方法，包括车辆检测模块、车道特征点检测模块和除前车干扰的车道检测模块；车辆检测模块，通过摄像图获得前方道路图像，采用图像处理技术获得前方车辆位置及大小。车道特征点检测模块，采用近端直线、远端曲线的双曲线对模型逼近方式，直道线特征点采用边缘检测方法获得，弯道线特征点采用改进的河流寻点法获得。除前车干扰的车道检测模块，针对弯道，采用双曲线对模型来逼近，如果剩余车道线特征点数目不足时，通过车道等宽条件补充车道线特征点，并采用随机抽样一致性算法来检测车道线。考虑了前车干扰车道线的情况，能够有效避免车道线被遮挡或者被附近车身干扰的问题，提高了车道线检测的稳定性。

主权项

1.一种考虑前车干扰的车道线检测方法，其特征在于，车道线检测系统包括设置在本车辆上的控制器、设置在车辆前端的摄像头，摄像头与控制器之间电连接；控制器中包括车辆检测模块、车道特征点检测模块和除前车干扰的车道检测模块；基于上述系统，考虑前车干扰的车道线检测方法包括如下步骤：步骤一、初选车道线特征点：摄像头采集本车辆前方图像信息，并传送给控制器，车道特征点检测模块根据采集的图像信息获取本车辆前方初选车道线特征点；步骤二、判断前方车道是否为弯道：将本车前方车道沿道路延伸方向分为近端和远端，在世界坐标系中，近端为本车辆到其前方35m的区域，远端为本车辆前方35m至90m的区域，通过车道特征点检测模块判断本车前方车道为直道还是弯道，包括如下步骤：2.1)、在图像坐标系下，采用Hough变换，根据步骤二中获取的初选车道线特征点分别对近端和远端区域中的车道线进行直线拟合，取最近端左、右两车道拟合直线的中点M1，取最远端左、右两车道拟合直线的中点M2；其中，最近端为近端区域的起始线，最远端为远端区域的末尾线；2.2)、将两中点M1、M2转换到世界坐标系中，直线连接M1、M2，计算直线M1M2与本车辆车身中轴线之间的夹角α；2.3)、定性判断：2.3.1)、当直线M1M2位于本车辆车身中轴线左侧，且夹角α的绝对值大于5度时，前方道路为向左弯；2.3.2)、当直线M1M2位于本车辆车身中轴线右侧，且夹角α的绝对值大于5度时，前方道路为向右弯；2.3.3)、当直线M1M2与本车辆车身中轴线的夹角α的绝对值小于等于5度时，前方道路为直道；步骤三、通过车道特征点检测模块对初选车道线特征点进行检测：3.1)、当前方车道为直道时，初选车道线特征点作为直道特征点；3.2)、当前方车道为弯道时，采用改进了传统的河流寻点法来进行弯道特征点检测，包括下面几个步骤：3.2.1)、在图像信息二值化预处理图中添加一条曲线连接远端区域的车道线作为引导线，该曲线是上一帧图像中已检测到的弯道车道线；如果上一帧图像中检测到的前方车道为直道，则采用该帧图像中近端区域已检测到的直道车道线的直线延长线作为引导线，设定该引导线的像素值设为0.5；3.2.2)、以近端区域已检测到的直线(车道线)顶点P作为起点，进行寻点检测；3.2.3)、用4×2模板来比较P点周围7个初选车道线特征点的像素值大小，将这8个点中像素值最大的点作为下一个搜寻起点；3.2.4)、重复步骤3.2.3)直到搜寻过程结束，当像素值最大点的像素值>0.8时，则确定该点为弯道特征点；步骤四、除前车干扰的车道检测模块去处干扰点：车辆检测模块采用图像处理技术对摄像头采集本车辆前方图像信息进行预处理，获得前方车辆位置及大小，除前车干扰的车道检测模块根据前方车辆位置及大小，依据倒金字塔模型，建立随与前车距离增加而较小的前方车辆干扰区域，当车道线的特征点点集与前方车辆干扰区域有交集时，则认为交集点为干扰点，并从车道线特征点集中去除；步骤五、除前车干扰的车道检测模块对缺失的车道线特征点进行补充：5.1)前方车道为直道时：5.1.1)、当一边车道线缺少特征点时，基于车道等宽条件，在世界坐标系中，利用没有缺少特征点一侧车道线来补充另一侧的车道线特征点；5.1.2)、当两边缺少车道线特征点时，采用Kalman滤波预测来补充两侧车道线特征点，并最终采用车道等宽来验证。5.2)、前方车道为弯道时：前方车道线分为近端直线、远端曲线的双曲线对；5.2.1)、对于近端直线，依照上述直道情况进行补充，5.2.2)、对于远端曲线，当单侧车道线特征点不足6个时,则采用另一侧的车道线特征点利用车道等宽条件映射到该侧作为补充点，直至补充点和搜寻特征点的数目达到6个，其补充顺序遵从离自车距离由近及远的原则；步骤六、除前车干扰的车道检测模块进行车道线检测：通过去除干扰点、补充缺失点后，根据车道线特征点来拟合前方车道线；6.1)、当前方车道为直道时，采用Hough变换，并将车道线特征点极坐标转换成笛卡尔坐标，再将其转化为图像坐标系，拟合成直线，即为车道线轨迹方程；6.2)、当前方车道为弯道时，采用近端区域车道线为直线、远端区域车道线为双曲线对模型来逼近车道线，从而获得弯道车道线轨迹。