車輛行駛輔助系統及其方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及車輛行駛輔助系統及其方法，尤其設及一種車輛在道路上行駛時辨別 空間且準確識別行駛道路的車輛行駛輔助系統及其方法。
【背景技術】
[0002] 目前，車輛普遍都搭載有識別周邊狀況并提供該信息，用來輔助車輛行駛，為駕駛 員提供便利的系統。
[0003] 通過識別空間來識別車輛行駛道路的技術有很多種。
[0004] 目前，一般通過利用光電二極管收集影像、收集窄帶影像數據的收集裝置、提取分 界線的裝置等輔助車輛行駛。
[0005] 但由于運些裝置的可處理范圍有限，因此在運用方面受到限制。例如，由于不處理 可視光線之外的頻帶（<400nm，〉700nm)，因此可利用頻帶有限，并且由于受到頻帶的限制， 因此還有色域窄、用于提取分界線及識別客體的資源有限的問題。
[0006] 并且，由于用于提取分界線及識別客體的資源受限，因此無論采用多么優秀的后 處理算法都受到處理色域數據的限制，因此識別性能有限，尤其對道路行駛環境起到不利 作用。道路行駛環境W無彩色為主，因此限于可視光線區域時空間識別能力不足在所難免。
[0007] 分割道路影像時，對漸青與水泥部分的分割精確度極低。
[0008] 目前還有一種獲取Ξ維空間信息的裝置，但為了獲取Ξ維空間信息，現有的Ξ維 空間信息獲取裝置需要在車輛上安裝雷達傳感器、可測深度攝像頭（T0Fcamera)、立體攝 像頭、紅外線攝像頭、超聲波傳感器、激光等多種傳感器和攝像頭，由于使用大量設備，因此 具有費用上升的問題。
[0009] 并且，由于深度地圖值epthmap)與RGB攝像頭之間的像素信息互異，因此融合 RGB攝像頭與Ξ維的空間信息時信號/影像處理復雜度上升，需要高度化算法，因此會造成 軟件負荷上升，難W實現實時處理。
[0010] 對于車輛而言，如果攝像頭與傳感器或攝像頭與攝像頭的位置不固定，而是處于 移動的環境，那么整合難度將進一步上升，需要極其復雜的算法，因此處理時間相應增多， 準確度也大幅下降。
[0011] 因此需要一種比較簡單且準確度更高的系統。
【發明內容】
[0012] 本發明的目的在于提供一種提高道路行駛用影像攝像頭的空間識別功能，通過有 效提取輪廓線W準確識別行駛道路，從而能夠輔助車輛行駛的車輛行駛輔助系統及其方 法。
[0013] 本發明的車輛行駛輔助系統，其特征在于包括：寬帶攝像頭，其拍攝車輛周邊并輸 入影像；地圖生成部，其根據所述寬帶攝像頭輸入的所述影像生成深度地圖值epthMap); 圖像生成部，其根據所述寬帶攝像頭輸入的所述影像生成GNF(由Green、NIR2及FIR構成 的）圖像；W及寬帶圖像生成部，其根據所述深度地圖值epthMap)與所述GNF圖像生成用 于Ξ維地圖的寬帶圖像數據，其中所述寬帶攝像頭輸入包括具有不同波長的四個信道的信 息的所述影像。 陽014] 本發明的特征在于所述寬帶攝像頭輸入包括綠色（Green)、800皿頻帶的近紅外 線（NearInfrared1 ;NIRl)、900nm頻帶的近紅外線（NearInfrared2 ;NIR2)及遠紅外線(FarIn化ared;FIR)的所述四個信道的信息的所述影像。
[0015] 并且，本發明的車輛行駛輔助系統的工作方法包括：從寬帶攝像頭接收包括四個 信道的信息的影像的步驟；地圖生成部根據所述影像的各信道的信息生成深度地圖值epth Map)的步驟；圖像生成部根據所述影像生成GNF圖像的步驟；W及寬帶圖像生成部結合所 述深度地圖值巧thMap)與所述GNF圖像生成寬帶圖像數據的步驟。
[0016] 本發明的車輛行駛輔助系統及其方法在車輛行駛時能夠利用少量攝像頭輕松識 別道路及障礙物，因此能夠大幅提高對可行駛區域的識別性能，容易實現車輛用導航儀的 定位，提高駕駛員監控攝像頭的生物識別能力，從而能夠通過提高行駛輔助裝置的性能提 高駕駛員便利性。
【附圖說明】 陽017] 圖1為本發明的車輛行駛輔助系統的構成的框圖；
[0018] 圖2為本發明的車輛行駛輔助系統的攝像頭的構成的示意圖；
[0019] 圖3為W概念方式顯示根據本發明一個實施例的受光元件的結構的示意圖；
[0020] 圖4至圖6C為說明利用圖2所示攝像頭識別道路的識別方法的示意圖；
[0021] 圖7為本發明的車輛行駛輔助系統處理影像時提取寬帶圖像數據的數據流的示 意圖；
[0022] 圖8為說明圖7中寬帶圖像數據的提取方法的示意圖；
[0023] 圖9為說明利用圖7的不同波長的信號生成圖像的舉例示意圖；
[0024] 圖10為本發明的車輛行駛輔助系統檢測障礙物的實施例的示意圖；
[0025] 圖11為本發明的車輛行駛輔助系統檢測行人的實施例的舉例示意圖； 陽0%] 圖12為顯示本發明的車輛行駛輔助系統的構成的示意圖；
[0027] 圖13為本發明的Ξ維全域地圖（3DGlobalmap)生成方法的流程圖；
[0028] 圖14至圖16為說明車輛行駛時拍攝的影像、寬帶圖像及Ξ維全域地圖的舉例示 意圖。
【具體實施方式】
[0029] 參照附圖及結合附圖詳細說明的W下實施例可明確本發明的優點、特征及其達成 方法。但是，本發明并非限定于W下公開的實施例，而是W不同的多種形態實現，本實施例 僅使本發明的公開更加完整，是為了使本發明所屬技術領域的普通技術人員能夠容易理解 本發明的范疇而提供的，本發明由技術方案的范疇所定義。在說明書全文中相同的附圖標 記表示相同的構成要素。
[0030] 圖1為本發明的車輛行駛輔助系統的構成的框圖。
[0031] 如圖1所示，車輛包括寬帶攝像頭120、地圖生成部130、圖像生成部140、寬帶圖像 生成部150、數據處理部160、障礙物檢測部170、行駛部180、通信部190、數據部195及控制 車輛的所有動作的控制部110。
[0032] 并且，車輛包括用于驅動車輛的發動機或電機、變速器等構件，還可W包括多個傳 感器，但W下省略有關此部分的說明。
[0033] 并且，車輛包括具有根據駕駛員的操作輸入預定信號的多個開關的輸入裝置（未 示出）、輸出電動車輛的當前狀態動作信息的輸出裝置（未示出）、方向盤、油口、制動器等 用于駕駛的操作構件。
[0034] 其中，輸入裝置包括按照車輛行駛狀態控制方向指示燈、尾燈、頭燈、雨刷等構件 的動作的多個開關、按鍵等。
[0035] 輸出裝置包括顯示信息的顯示部、輸出音樂、效果音及警報音的揚聲器、車輛儀表 盤及各種狀態燈。輸出裝置輸出速度信息、車燈開啟情況等有關當前車輛動作的所有狀態 信息。尤其，輸出裝置在車輛發生異常時輸出相應的警報，可W通過顯示部輸出預定圖像。 在此，車輛可W通過音響或語音警報音、警報燈、警報消息、警報圖像中的至少一種方式輸 出警報。
[0036] 數據部195存儲有關車輛行駛的行駛數據、用于判斷車輛是否異常的基準數據、 車輛行駛過程中生成的數據。并且，數據部195存儲寬帶攝像頭120輸入的影像、處理影像 的過程中生成的數據、Ξ維的圖像數據、從影像提取的障礙物相關信息。
[0037] 行駛部180按照通過操作裝置接收的輸入及控制部110的控制命令控制使得車輛 各構成工作，W使車輛移動且按駕駛員的操作行駛。行駛部180根據控制命令直接控制發 動機、變速器，制動器等構件的驅動。
[0038] 通信部190包括多個通信模塊，用于車輛與外部之間收發數據。尤其在利用Ξ維 地圖自適應巡航的過程中，通信部190與向車輛提供信息的服務器（未示出）進行通信。
[0039] 控制部110根據輸入裝置的轉換操作進行控制W使預定車燈開啟，或控制方向指 示燈開啟和關閉，根據對油口或制動器的操作控制車輛加速或減速。并且，控制部110感測 車輛異常，并使輸出裝置輸出相應的警報。
[0040] 寬帶攝像頭120拍攝車輛周邊并輸入影像。在此，寬帶攝像頭120包括廣角透鏡。 并且，寬帶攝像頭120輸入包括四個信道的顏色信息的影像。
[0041] 地圖生成部130分析寬帶攝像頭120輸入的影像并生成深度地圖值巧thMap)。
[0042] 圖像生成部140分析寬帶攝像頭120輸入的影像并生成GNF圖像。
[0043] 寬帶圖像生成部150分析地圖生成部130的數據與圖像生成部140的數據生成Ξ 維的地圖模板（template)。
[0044] 數據處理部160分析寬帶攝像頭120生成2. 5維的結構體。在此，數據處理部160 根據2. 5維的結構體判斷車輛位置并映射到Ξ維地圖。
[0045] 障礙物檢測部170通過分析寬帶攝像頭120輸入的影像檢測障礙物。
[0046] 控制部1