[發明專利]一種基于單目視覺的駕駛員換道過程量化方法

有效

• 申請號: 201610048736.5
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105740782B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 余貴珍;韓蕾;王云鵬;周彬;吳家軒
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文穎

本發明公開了一種基于單目視覺的駕駛員換道過程量化方法，包括以下幾個步驟：步驟一：安裝攝像頭，獲取車輛完整換道過程視頻信息；步驟二：進行車道線檢測，確定車道線數目及車道線端點坐標；步驟三：獲取換道特征角；步驟四：對換道特征角與時間變量進行雙曲正切函數擬合；與現有對換道過程的研究角度不同，本發明用車載攝像頭獲取的圖像信息表示駕駛員視野中呈現的道路環境信息，以駕駛員換道時正前方視野的角度為切入點，提出量化方法。本發明提出了能夠對駕駛員換道過程進行有效量化及階段劃分的換道特征角參量，并建立了該特征角與時間變量的雙曲正切函數模型，使得任一換道過程都可以用與之對應的雙曲正切函數從數值角度對其進行表述。

技術領域

本發明適用于智能交通技術領域，提供了一種對駕駛員換道過程進行數值描述的方法，尤其涉及一種基于單目視覺的駕駛員換道過程量化的方法。

技術背景

換道是常見的駕駛行為之一，其過程持續時間短、過程復雜，以往從駕駛員視野角度出發的研究只集中于對駕駛員在換道過程中視點轉移行為特性的分析；且現有針對駕駛員換道過程的研究以駕駛模擬器和仿真模型為主，缺少適用于實車的能夠對駕駛員換道過程實現有效量化的方法的研究。

發明內容

本發明的目的在于為駕駛員換道過程的研究提供新的角度和思路，提供了一種基于單目攝像頭獲取車道線信息，在單目視覺系統顯示的平面圖像中建立坐標系，提取能夠反映駕駛員換道過程的特征角度值，建立該角度值與時間的函數關系模型，從而對駕駛員換道過程實現量化及階段劃分的方法。

本發明的技術解決方案：

在車輛內后視鏡的正上方車頂上安裝攝像頭，用于獲取車輛正前方的道路環境信息，將車輛換道過程中正前方車道線位置的變化情況完整記錄下來；使用城市復雜道路環境下車道線檢測算法提取感興趣區域內的車道線，記錄車道線數目并獲取車道線的端點坐標；依據建立的車道線幾何模型及能反應駕駛員換道特性的換道特征角計算公式得到換道過程各階段的換道特征角；對換道特征角與時間變量進行雙曲正切函數擬合，得到系數確定的用來對該次換道過程進行數值描述的雙曲正切函數，從而完成量化。

本發明的優點在于：

1、與現有對換道過程的研究角度不同，本發明用車載攝像頭獲取的圖像信息表示駕駛員視野中呈現的道路環境信息，以駕駛員換道時正前方視野的角度為切入點，提出量化方法。

2、提出了能夠對駕駛員換道過程進行有效量化及階段劃分的換道特征角參量，并建立了該特征角與時間變量的雙曲正切函數模型，使得任一換道過程都可以用與之對應的雙曲正切函數從數值角度對其進行表述。

3、設計了能夠在復雜城市道路環境下檢測出車道線的算法，該算法在實際道路環境復雜、背景干擾因素多的情況下，可以有效摒除路面陰影及車輛遮擋等因素的干擾，實現實際道路車道線的檢測。

附圖說明

圖1是換道過程量化方法流程圖

圖2是車道線檢測算法流程圖

圖3是單目視覺系統顯示的平面圖像中的車道線幾何模型圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細陳述。

本發明的一種基于單目視覺的駕駛員換道過程量化方法，流程如圖1所示，包括以下幾個步驟：

步驟一：安裝攝像頭，獲取車輛完整換道過程視頻信息；

在車輛內后視鏡的正上方車頂上(即車輛前方的正中位置)安裝攝像頭，通過攝像頭獲取車輛完整換道過程中前方道路環境的視頻，視頻能夠將車輛換道過程中正前方車道線位置的變化情況清晰完整地記錄下來；

步驟二：進行車道線檢測，確定車道線數目及車道線端點坐標；