[發明專利]一種自動駕駛中基于雙目攝像頭的道路安全檢測系統及其方法

在審

• 申請號: 201610028833.8
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105718865A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 蘇曉聰;周建;朱敦堯
• 申請（專利權）人: 武漢光庭科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

1.一種自動駕駛中基于雙目攝像頭的道路安全檢測系統，其特征在于：該系統包括車輛定位模塊、圖像采集模塊、安全駕駛地圖提供模塊、圖像處理模塊、駕駛決策與車輛控制模塊；

所述定位模塊，用于初步確定車輛當前的位置信息；

所述圖像采集模塊，用于采集車輛前后方與兩側車道的動態圖像；

所述安全駕駛地圖提供模塊，用于提供高精度導航地圖，并根據定位模塊采集的車輛當前位置信息，提供車輛周邊車道相關的先驗知識；

所述圖像處理模塊，用于分析處理車輛前后方及兩側車道的動態圖像，實現車道線與車道權的檢測及其匹配；

所述駕駛決策與車輛控制模塊，用于根據安全駕駛地圖提供模塊及圖像處理模塊的輸出結果進行駕駛決策處理及車輛控制。

2.根據權利要求1所述的一種自動駕駛中基于雙目攝像頭的道路安全檢測系統，其特征在于：所述定位模塊包括BD/GPS模塊、慣性導航模塊；所述BD/GPS模塊與慣性導航模塊同時采集車輛位置信息并進行融合，以提供高精度位置信息。

3.根據權利要求1所述的一種自動駕駛中基于雙目攝像頭的道路安全檢測系統，其特征在于：所述圖像采集模塊包括分別安裝在車輛前后方及兩側的雙目攝像頭，分別用于采集車輛前后方及兩側的車道動態信息。

4.根據權利要求1所述的一種自動駕駛中基于雙目攝像頭的道路安全檢測系統，其特征在于：所述圖像處理模塊包括車道線檢測子模塊、車道權檢測子模塊、車道線與車道權匹配子模塊。

5.一種自動駕駛中基于雙目攝像頭的道路安全檢測方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

Step1：獲取車輛前后方與兩側的同步視覺圖像；

Step2：根據同步視覺圖像進行車道線檢測；

Step3：根據同步視覺圖像進行車道權檢測；

Step4：對車道線及車道權檢測信息進行匹配，并輸出最終檢測結果。

6.根據權利要求5所述的一種自動駕駛中基于雙目攝像頭的道路安全檢測方法，其特征在于：Step2包括以下步驟：

Step201：采用逆透視變換將車輛前后方與兩側的同步視覺圖像轉換成俯視圖，以保證在實際環境中相互平行的車道線在圖像中依然保持平行；

Step202：采用Hough變換對圖像進行直線檢測以獲取其中的線段信息，根據車道線虛線的共線性質，對檢測到的結果進行分組、連接并確定各分組的虛實線性質；

Step203：根據車道線平行和間距大致相等的約束關系，計算相鄰直線間距出現次數最多的距離作為車道寬度，去除同鄰近直線的距離與該寬度差異明顯的直線分組，并確定各分組直線的相對位置關系；

Step204：對剩余各分組線段的長度信息進行二分聚類處理，以去除方向箭頭等對實際車道線檢測的影響，剩余直線作為車道線檢測結果輸出。

7.根據權利要求5所述的一種基于雙目攝像頭的道路安全檢測方法，其特征在于：Step3包括以下步驟：

Step301：對獲取的兩側同步視覺圖像進行逆畸變變換，以使雙目圖像中極線由曲線矯正為直線；

Step302：對兩側雙目圖像進行透視變換，以使雙目圖像中極線同方向；

Step303：對雙目圖像中各點分別進行點對匹配并生成視差圖，并根據視差圖計算圖像中各點的景深信息并重建其三維環境坐標；

Step304：根據重建所得的三維環境坐標計算各點與車輛的相對位置，以確定相應車道的車道權占用情況。

8.根據權利要求5所述的一種自動駕駛中基于雙目攝像頭的道路安全檢測方法，其特征在于：Step4包括以下步驟：

Step401：根據車道的空間位置對應關系，將檢測到的車道權信息與車道線檢測結果進行匹配；

Step402：根據車輛當前信息，從安全駕駛地圖中獲取周邊車道先驗知識；

Step403：將已匹配的車道線與車道權結果，同獲取自安全駕駛地圖的車道信息相匹配，并輸出最終的車道線與車道權檢測結果。

9.根據權利要求6所述的一種自動駕駛中基于雙目攝像頭的道路安全檢測方法，其特征在于：所述Step201之前還包括對圖像進行白平衡處理，以使得圖像達到顏色平衡。

10.根據權利要求6所述的一種自動駕駛中基于雙目攝像頭的道路安全檢測方法，其特征在于：所述Step201與Step202之間還包括對得到的俯視圖進行灰度化、濾波和二值化處理，以便于圖像后續處理和去除圖像中的噪音。