[發(fā)明專利]車道跟蹤系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910924348.2
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110705444B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅小婭;李柯
• 申請（專利權(quán)）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: G06V20/56
• 分類號: G06V20/56;G06V10/80;G06K9/62
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 陳立志

1.車道跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括圖像采集單元、車輛運(yùn)動數(shù)據(jù)采集單元以及融合分析計算單元；

圖像采集單元用于定期采集車輛前方圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒治鲇嬎銌卧M(jìn)行計算；

車輛運(yùn)動數(shù)據(jù)采集單元用于采集車輛運(yùn)動數(shù)據(jù)，并實時將采集到的數(shù)據(jù)送入 分析計算單元進(jìn)融合計算；

融合分析計算單元用于完成以下功能：

1)、根據(jù)圖像采集單元采集的圖像信息識別車道信息，并將車道信息擬合采樣成車道的序列點；

2)、根據(jù)圖像采集單元的攝像頭的內(nèi)參數(shù)據(jù)以及圖像采集單元在車輛上安裝的外參數(shù)據(jù)，實現(xiàn)點集由圖像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到車體坐標(biāo)系；

3)、將當(dāng)前時刻得到的車體坐標(biāo)系下的點集與歷史點集進(jìn)行融合，從而得到一個新的歷史點集并保存，該新的歷史點集用于與下一時刻得到的車體坐標(biāo)系下的點集進(jìn)行融合；其中，保存的歷史點集會每隔一個圖像采集單元的采集間隔，根據(jù)圖像采集單元的采集間隔時間以及車輛運(yùn)動數(shù)據(jù)，對車體坐標(biāo)系下的點集進(jìn)行位置更新。

2.如權(quán)利要求1所述的車道跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，圖像采集單元安裝在車輛后視鏡位置。

3.如權(quán)利要求1所述的車道跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動數(shù)據(jù)包括車輛的速度和方向盤偏離數(shù)據(jù)；若位置更新前的點集中一點的坐標(biāo)為P(x,y)，則對車體坐標(biāo)系下的點集進(jìn)行位置更新后的點集坐標(biāo)P_new(x_new,y_new)為：

x_new＝x*cos(yaw)-y*sin(yaw)-disX

y_new＝x*sin(yaw)+y*cos(yaw)-disY

其中，yaw為車輛的偏航角，車輛的偏航角由方向盤偏離數(shù)據(jù)得到；disX和disY分別為在間隔時間t后車輛水平位移和車輛縱向位移，disX＝vx*t,disY＝vy*t，t為圖像采集單元的采集間隔時間，vx和vy分別為車輛出現(xiàn)偏離后由車輛的速度分解出來的水平速度和縱向速度。

4.如權(quán)利要求1所述的車道跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，融合分析計算單元將當(dāng)前得到的車體坐標(biāo)系下的點集與歷史點集進(jìn)行融合的步驟包括：

計算當(dāng)前得到的車體坐標(biāo)系下的點集中距離車輛縱向距離最近的值，記為minY，將minY與歷史點集中的點進(jìn)行比較，刪除歷史點集中距離車輛縱向距離大于minY的點，然后將兩個點集合進(jìn)行合并。

5.如權(quán)利要求1所述的車道跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，融合分析計算單元將當(dāng)前得到的車體坐標(biāo)系下的點集與歷史點集進(jìn)行融合時，還將刪除歷史點集中距離車輛縱向距離小于0的點。

6.車道跟蹤方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：融合分析計算單元計算圖像采集的內(nèi)外參矩陣，包括：

根據(jù)圖像采集模塊的攝像頭的內(nèi)部參數(shù)，得到內(nèi)參矩陣K；根據(jù)圖像采集單元的攝像頭在車輛上的安裝位置，得到外參矩陣L；

步驟2：圖像采集單元定期采集一幀圖像送入融合分析計算單元，同時車輛運(yùn)動數(shù)據(jù)采集單元采集車輛當(dāng)前的速度和方向盤轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)送入融合分析計算單元；

步驟3：融合分析計算單元根據(jù)圖像采集單元送入的圖像，識別圖像中的車道數(shù)據(jù)，并擬合采樣成車道的序列點；

步驟4：融合分析計算單元根據(jù)步驟3計算得到的點集，結(jié)合步驟1得到的內(nèi)參矩陣K和外參矩陣，實現(xiàn)點集由圖像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到車體坐標(biāo)系，得到圖像車道線在車體坐標(biāo)系下的點集；

步驟5：將當(dāng)前時刻得到的車體坐標(biāo)系下的點集與歷史點集進(jìn)行融合，從而得到一個新的歷史點集并保存，該新的歷史點集用于與下一時刻得到的車體坐標(biāo)系下的點集進(jìn)行融合；其中，保存的歷史點集會每隔一個圖像采集單元的采集間隔，根據(jù)圖像采集單元的采集間隔時間以及車輛運(yùn)動數(shù)據(jù)，對車體坐標(biāo)系下的點集進(jìn)行位置更新。

7.如權(quán)利要求6所述的車道跟蹤方法，其特征在于，圖像采集單元安裝在車輛后視鏡位置。