[發(fā)明專利]基于切道行為檢測的車輛駕駛狀態(tài)評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910031026.1
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101870293A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙春霞;張浩峰;李旻先;王超
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: B60W40/00
• 分類號: B60W40/00;B60W40/10;B60W40/08;B60W30/12;G05D1/02
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

1.一種基于切道行為檢測的車輛駕駛狀態(tài)評價方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)信息獲取過程：

步驟1.1，在車輛內(nèi)部或車輛頂部安裝一個面向前方的攝像頭，該攝像頭用于拍攝并獲取前方路面環(huán)境信息；

步驟1.2，進行攝像頭的參數(shù)測定，即攝像頭的外部參數(shù)包括攝像頭相對地面的高度H、攝像頭相對車輪外側(cè)的距離V、俯視角偏離角θ；其內(nèi)部參數(shù)包括焦距f、視場角σ、光圈F；

步驟1.3，利用攝像頭實時拍攝前方路況信息，并存儲為bmp圖像；

(2)車輛行駛狀態(tài)檢測過程：

步驟1.4，對bmp圖像進行計算機處理，實現(xiàn)車道線檢測與擬合，以獲取當前行駛狀態(tài)下的前方道路車道線信息；

步驟1.5，根據(jù)車道線與圖像下邊緣交點所處的位置信息，判斷車輛目前的行駛狀態(tài)，當車輛處于壓線行駛狀態(tài)時，進入狀態(tài)跟蹤判定；

(3)車輛駕駛行為評價過程：

步驟1.6，通過跟蹤車輛行駛狀態(tài)的變化，判斷車輛目前的動作為變道還是一般的擦線；

步驟1.7，根據(jù)所判定的結(jié)果，再結(jié)合最近一段時間內(nèi)車輛的壓線信息，分析車輛目前的駕駛危險度，并在相關(guān)條件下給出危險提示預(yù)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切道行為檢測的車輛駕駛狀態(tài)評價方法，其特征在于車道線的檢測與擬合步驟如下：

步驟2.1，對由攝像頭獲得RGB道路圖像進行灰度化處理，以在不丟失必要信息的同時降低圖像維數(shù)與減少計算量；

步驟2.2，進行圖像二值分割，就是設(shè)定一個閾值Thr，對圖像進行二值分割；

步驟2.3，對每一幅二值圖像沿水平方向進行掃描，使用鏈碼跟蹤輪廓法，在鏈碼中尋找所有滿足長度大于La和角度大于Ga并小于Gb的、且值為Ta的直線段；并在該幅二值圖像中，從獲取的所述的直線為起始點，沿水平方向，向兩邊尋找滿足寬度在Da～Db范圍內(nèi)的值為Ta的水平直線段；

步驟2.4，將在所有的二值圖像中得到的步驟2.4所述的水平直線段累計合成一幅新的圖像，記為A；圖像A中像素點的灰度值是該點在所有二值圖像中符合條件的水平直線段上的出現(xiàn)的次數(shù)，即圖像A是車道線的結(jié)構(gòu)信息的匯總；

步驟2.5，將圖像A進行平滑處理，再在A中尋找滿足寬度在Da～Db范圍內(nèi)范圍的、灰度值大于Tc的水平直線段，將該直線段上的像素坐標連同其在A中的灰度值記錄到數(shù)組C中；

步驟2.6，對數(shù)組C中的像素坐標進行按其灰度值加權(quán)的Hough變換，找到Hough投影值最高的N條直線段，記為數(shù)組L[N]；

步驟2.7，在L[N]中搜尋滿足角度范圍在Ga～Gb，相距距離大于Dc的直線，記為數(shù)組R[M]；

步驟2.8，R[1]…R[M]即為車道標志線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切道行為檢測的車輛駕駛狀態(tài)評價方法，其特征在于車輛行駛狀態(tài)的判定步驟如下：

步驟3.1，根據(jù)車輛寬度、高度并結(jié)合攝像頭的參數(shù)測定的結(jié)果，預(yù)定一個視野中心橫坐標mid與一個車寬閾值Tv；

步驟3.2，從當前圖像的多條車道線中，選擇兩條距離中軸線最近的車道線，左車道線N[1]、右車道線N[2]；

步驟3.3，計算兩條車道線與圖像下端橫軸的交點坐標x1、x2；

步驟3.4，判斷當前圖像中車輛是否處于壓線狀態(tài)，即偏離車道狀態(tài)，如果|x1-mid|＜Tv或|x2-mid|＜Tv，則判定當前圖像中車輛處于壓線狀態(tài)，偏離計數(shù)器MNum加1，安全計數(shù)器SNum置0；否則，判斷當前圖像中車輛處于正常行駛狀態(tài)，MNum置0，SNum加1；

步驟3.5，將判斷車輛安全狀態(tài)的計數(shù)器，與一個安全時間閾值Ts作比較，當SNum＞Ts時，就確定車輛處于正常行駛狀態(tài)；

步驟3.6，將判斷車輛壓線狀態(tài)的計數(shù)器，與一個偏離時間閾值Tm作比較，當MNum＞Tm時，確定車輛處于壓線狀態(tài)；

步驟3.7，如果判定為安全狀態(tài)，則返回繼續(xù)處理下張圖像。如果判定為壓線狀態(tài)，則進入車輛狀態(tài)跟蹤判定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切道行為檢測的車輛駕駛狀態(tài)評價方法，其特征在于車輛駕駛行為評價步驟如下：

步驟4.1，開始車輛狀態(tài)跟蹤判定，讀取下張圖像；

步驟4.2，根據(jù)車道線檢測的結(jié)果，計算兩條車道線與圖像下端橫軸的交點坐標x1、x2；

步驟4.3，判斷當前圖像中車輛是否處于壓線狀態(tài)，如果|x1-mid|＜Tv或|x2-mid|＜Tv，則判定當前圖像中車輛處于壓線狀態(tài)，偏離計數(shù)器MNum加1，安全計數(shù)器SNum置0；否則，判斷當前圖像中車輛處于正常行駛狀態(tài)，MNum置0，SNum加1；

步驟4.4，將判斷車輛壓線狀態(tài)的計數(shù)器，與一個偏離時間閾值Tm作比較，當MNum＞Tm時，確定目前車輛依然處于壓線狀態(tài)，則進行步驟4.6；

步驟4.5，將判斷車輛安全狀態(tài)的計數(shù)器，與一個安全時間閾值Ts作比較，當SNum＞Ts時，確定目前車輛已經(jīng)回到正常行駛狀態(tài)，則進行步驟4.8；

步驟4.6，在壓線狀態(tài)下，在計時器內(nèi)保存目前狀態(tài)；

步驟4.7，進行長時間壓線行為判定，在最近一段時間T1內(nèi)，判斷處于壓線狀態(tài)的總時間P是否大于閾值T1*m％；如果是，則進行長時間壓線警報提示；否則回到步驟4.1；

步驟4.8，壓線狀態(tài)結(jié)束，根據(jù)所交車道線x的變化方向，判斷之前車輛行為為變道還是無意的擦道行為；

步驟4.6，如果是擦道，則跳出狀態(tài)跟蹤循環(huán)；

步驟4.7，如果是變道行為，在計時器內(nèi)保存變道時間段，再判定車輛是否處于不斷變道的危險狀態(tài)，即計算在最近一段時間T2內(nèi)，變道次數(shù)M是否大于閾值Q，如果大于，判定車輛處于危險駕駛狀態(tài)，并進行警報提示；否則，跳出狀態(tài)跟蹤循環(huán)。