一種基于透視圖像的車道偏離預警方法及預警模型構建方法

一種基于透視圖像的車道偏離預警方法及預警模型構建方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于透視圖像的車道偏離預警方法及預警模型構建方法。本發明的預警方法可以在透視圖像下基于車道線之間的夾角及車輛重心到車道縱向中線之間的距離信號信息精確的判斷車輛偏離車道與否。本發明的預警方法首先通過調節攝像頭的安裝角度達到系統對最初左右車道線夾角的要求。之后通過Prescan/simulink軟件對逆透視環境下的TLC模型進行虛擬仿真，模擬不同速度、不同偏航角時系統發出預警提示時透視圖像中顯示的左右車道線夾角及車輛重心偏離車道中心的距離，最后擬合出不同速度、不同偏航角時車輛偏離車道時基于車道線夾角與距離的三維預警模型。而預警模型采用提前0.5s提醒駕駛員有偏離車道的危險，即保證了及時預警，同樣避免頻繁預警造成駕駛疲勞。
【專利說明】
一種基于透視圖像的車道偏離預警方法及預警模型構建方法
技術領域
[0001] 本發明涉及智能交通領域，尤其涉及一種基于透視圖像的車道偏離預警方法及預 警模型構建方法。
【背景技術】
[0002] 目前，汽車輔助駕駛技術受到各大汽車廠商與高校的高度關注，而車道偏離預警 系統作為一種在駕駛員由于疲勞駕駛而偏離原有車道時給予駕駛員報警提示的汽車輔助 駕駛技術，已經吸引了大批的汽車廠商的關注，并且為該系統的研發投入了大量的人力物 力。
[0003] 調查統計顯示，高速公路上接近一半的交通事故與車輛偏離原有車道有關，而大 多數車輛偏離原有車道是由疲勞駕駛導致的。所以開發出一款能在駕駛員無意識的情況下 將要偏離車道時給予駕駛員預警提醒的系統迫在眉睫，而且恰到好處的預警時刻至關重 要，由提前預警而導致頻繁的預警，將導致駕駛疲勞，而滯后預警則不能很好的避免交通事 故的發生。
[0004] 關于車道偏離預警系統的預警策略，主要包括若干個經典的預警模型，而以TLC模 型應用較為廣泛，但是TLC模型的應用是基于逆透視圖像，即圖像中車道線平行，而對于攝 像機拍攝到的透視圖像，TLC模型無法得到很好的應用。

【發明內容】

[0005] 針對上述問題，本發明通過?代8 0311/8；[1]1111；[111^模擬仿真的形式得到1']^模型映射 到透視圖像中的一種新的預警模型，從而方便在透視圖像中進行精確的預警。本發明的預 警方法能方便地在透視圖像中進行精確的車道偏離預警提示，而省去圖像變換復雜冗繁的 步驟，節省程序運行時間，提高了預警效率。
[0006] 具體而言，本發明提供一種基于透視圖像的車道偏離預警方法，其特征在于，包括 步驟如下：
[0007] 步驟1、設定TLC車道偏離預警模型的模型參數；
[0008] 步驟2、進行仿真實驗建模，建模過程包括:在模擬車輛上搭載用于在逆透視模式 下進行車輛行駛參數測量的傳感器，以及在透視模式下拍攝車輛前方圖像的攝像機，調節 傳感器的測量場和攝像機的視場，使二者彼此重合，設置車輛的速度與行駛偏航角、行駛路 線以及道路的寬度；
[0009] 步驟3、在模擬場景中，利用傳感器獲取逆透視模式下車輛的行駛參數以提供給 TLC車道偏離預警模型進行預警判斷，模擬在各個不同速度、各個不同偏航角情況下，車輛 行駛中發生偏離的情況，并且，利用TLC車道偏離預警模型基于逆透視模式下的參數對車輛 偏離進行報警，并記錄預警時刻攝像機所拍攝到的透視圖像和逆透視模式下的傳感器測量 參數；
[0010] 步驟4、獲取不同速度、不同偏航角情況下預警時刻透視模式下的左右車道線夾角 與偏航距咼信息；
[0011] 步驟5、根據偏離時刻透視模式下的左右車道線夾角與車輛重心與車道中線的距 離及車輛的速度信息，建立三維預警模型；
[0012] 步驟6、根據建立的三維預警模型，通過加載視頻仿真驗證其預警模型的有效性；
[0013] 步驟7、基于實際拍攝的透視模式圖像，提取透視模式圖像中的車道線夾角，并獲 取車輛的速度信息，基于車道線夾角和速度信息利用所述三維預警模型進行車輛偏離預 警。
[0014] 在一種優選實現方式中，所述步驟2包括：
[0015]步驟201:在Prescan軟件中建立車輛的行駛路徑，設定車道的寬度；
[0016]步驟202:搭載車道偏離預警系統所需要的車道線檢測傳感器-Lane Marker傳感 器及攝像機，并調節攝像機與傳感器的位置及角度，使得相機拍攝到的畫面中天空與道路 的比例與系統預先設定好的畫面比例保持一致；
[0017] 步驟203:設定車輛的速度及寬度，根據車輛的速度與寬度信息求解車輛此刻的偏 航角。
[0018] 在一種優選實現方式中，所述步驟3包括：
[0019] 步驟301:設定在同一速度下，模擬車輛的偏航角范圍；
[0020]步驟302:模擬同一速度、不同偏航角情況下的車輛預警時刻，記錄預警時刻的透 視圖像；
[0021] 步驟303:對保留下來的預警時刻的透視圖像進行處理，并記錄同一速度、不同偏 航角時預警時刻的左右車道線夾角及以像素為單位的偏航距離。
[0022] 在一種優選實現方式中，所述步驟1包括:將車輛偏離車道前0.5s設定為預警時間
其中，y〇代表車輛重心距要偏離車道線的橫向距離，w為車輛的寬度，v為 車輛的絕對速度，θ為車輛的偏航角。
[0023] 在一種優選實現方式中，所述步驟203包括：基于車輛的速度與寬度信息利用 simulink插件求解車輛的偏航角。
[0024] 在一種優選實現方式中，所述步驟4還包括通過Vc6.0/0pencv車道線提取程序基 于透視模式下的圖片提取預警時刻左右車道線夾角及車輛重心距車道中線的距離信息。
[0025] 在一種優選實現方式中，所設定的偏航角范圍為ΘΕ [-10°，10°]，而車輛的速度范 圍為ve [0,35m/s]。
[0026] 在一種優選實現方式中，所述方法還包括利用Prescan軟件進行模擬仿真，在圖像 的逆透視模式下計算車輛與車道線的位置關系的同時，輸出圖像的透視模式下的車輛與車 道線的位置關系。
[0027] 另一方面，本發明提供一種構建基于透視圖像的車道偏離預警模型的方法，其包 括步驟如下：
[0028] 步驟1、設定TLC車道偏離預警模型的模型參數；
[0029] 步驟2、進行仿真實驗建模，建模過程包括:在模擬車輛上搭載用于在逆透視模式 下進行車輛行駛參數測量的傳感器，以及在透視模式下拍攝車輛前方圖像的攝像機，調節 傳感器的測量場和攝像機的視場，使二者彼此重合，設置車輛的速度與行駛偏航角、行駛路 線以及道路的寬度；
[0030] 步驟3、在模擬場景中，利用傳感器獲取逆透視模式下車輛的行駛參數以提供給 TLC車道偏離預警模型進行預警判斷，模擬在各個不同速度、各個不同偏航角情況下，車輛 行駛中發生偏離的情況，并且，利用TLC車道偏離預警模型基于逆透視模式下的參數對車輛 偏離進行報警，并記錄預警時刻攝像機所拍攝到的透視圖像和逆透視模式下的傳感器測量 參數；
[0031] 步驟4、獲取不同速度、不同偏航角情況下預警時刻逆透視模式下的左右車道線夾 角與偏航距離信息，并將所獲取的逆透視模式下車道線夾角與偏航距離信息與透視圖像中 的相應信息相關聯；
[0032]步驟5、根據偏離時刻透視模式下的左右車道線夾角與車輛重心與車道中線的距 離及車輛的速度信息，建立三維預警模型；
[0033]步驟6、根據建立的三維預警模型，通過加載視頻仿真驗證其預警模型的有效性。 [0034]需要說明的是，本發明中所提到的偏航距離指的是車輛重心與車道中心線之間的 距離。
[0035]本發明的有益效果：
[0036] (1)本發明可以基于透視圖像進行車輛偏離預警，而無需將透視圖像轉換成逆透 視圖像；
[0037] (2)建立的三維模型能在透視圖像下取得良好的預警效果，效果等同于經典的TLC 預警模型；
[0038] (3)本發明降低了預警方法的計算量，避免的了繁瑣的對圖像的計算或轉換，節約 了程序運算時間；
【附圖說明】
[0039] 圖1是通常情況下的逆透視圖像與透視圖像對比圖；
[0040] 圖2示出了本發明實施例在進行預警時，所涉及到的各個參數之間的關系；
[0041] 圖3示出了本發明實施例在車輛偏航角計算過程中的示意圖；
[0042]圖4示出了在透視圖像中，角度與距離信息的關系；
[0043]圖5示出了本發明實施例提供的三維預警模型。
【具體實施方式】
[0044] 實施例1
[0045] 以下將結合附圖1-5對本發明一個實施例中所提供的預警方法進行詳細說明。
[0046] 本發明中的預警方法是在透視圖像下實施的，而有關車道偏離預警系統的經典預 警模型都是針對逆透視圖像而言的。本發明的新的預警策略是在TLC預警模型的基礎上提 出的，將逆透視圖像下的TLC預警模型"翻譯"成透視圖像下基于左右車道線夾角與車輛重 心與車道中線距離兩種信息的預警方法，具體方法下面將會詳細描述。
[0047]如圖1所示，逆透視圖像與透視圖像的區別在于，逆透視圖中車道線是平行的且距 離(深度)信息可以提取，而在透視圖像中車道線是相交的且距離信息不可知，而單目攝像 機拍攝到的圖片都是透視圖像，即左右車道線呈一定的夾角，且車輛與周圍物體的距離信 息不可知，因此，現有的預警方法主要都是基于逆透視圖像進行的，本發明的主要內容是建 立兩種圖片狀態下的一個"橋梁"，通過這座"橋梁"，在透視圖像中的預警方法能達到逆透 視圖像中TLC預警策略達到的效果。
[0048]本發明主要針對車道偏離系統，提供一種基于經典的TLC預警方法的一種新的預 警方法。下面，逐個步驟地對該方法進行詳細描述。
[0049] 步驟1、確定車道偏離預警系統的TLC預警模型，采取在車輛偏離車道前0.5s給與
駕駛員預警提示 其中T為提前預警時間參數，yo代表車輛重心距要偏離車道 .， 線的橫向距離--偏航距離，w為車輛的寬度，v為車輛的速度，Θ為車輛的偏航角。
[0050] 如圖2所示為逆透視圖像下的TLC預警方法所涉及的各個參數之間的關系示意圖， 逆透視圖像下的預警方法主要涉及四個因素，車輛的寬度w、車輛的速度V、車輛的偏航角Θ、 車輛重心距車道線距離yo。
[0051] 對于選取經典的TLC預警方法作為本發明的基礎，主要原因是TLC預警方法在車道 偏離預警系統中運用的比較普遍，且可以將方向盤的轉角考慮進去，提高了模型的精確度， 且能夠提前時間T進行預警提示，預留了駕駛員的反應時間，將駕駛員模型也考慮進了預警 方法當中。
[0052]
的預警時間T，本文中采用0.5s。
[0053] 預警模型中在車輛將要偏離車道線前給與駕駛員預警提醒的必要性毋容置疑，這 樣能使駕駛員提前做出操作，避免車輛偏離原來行駛車道，釀成交通事故。但是閾值T的具 體值卻沒有確定的值，如果閾值過大，則不能避免交通事故的發生，閾值過小，則會頻繁發 出預警提示，容易導致駕駛員駕駛疲勞，數據統計分析得到當閾值T = 0.5s時，能很好的兼 顧兩者。
[0054] 步驟2、設定攝像機拍攝到的圖片中路面與天空的比例，并進行仿真實驗建模，通 過Prescan軟件進行實驗場景的搭建，主要在車輛上搭載實驗需要的傳感器，設置車輛的速 度與行駛偏航角，行駛路線以及道路的寬度，之后通過Prescan聯合simul ink插件將系統預 警模型算法導入仿真模型;該步驟具體包括：
[0055]步驟201:在Prescan軟件中建立車輛的行駛路徑，即車輛的偏航角，并設定車道的 寬度；
[0056]選擇在Prescan軟件中進行仿真環境的建模的原因是:Prescan軟件中提供有車道 偏離預警系統所需的傳感器-Lane Marker傳感器，且能夠方便的搭建系統所需要的場景， 包括有道路、車輛參數、車輛速度，而車道的寬度設定為3.75m，車輛行駛的偏航角的范圍設 定為θ = [-10°，10°]，且每隔1度進行一次仿真，不同的偏航角會導致預警時刻的不同； [0057]步驟202:搭載車道偏離預警系統所需要的車道線檢測傳感器-Lane Marker傳感 器及攝像機，并調節攝像機與傳感器的位置及角度，使得相機拍攝到的畫面中天空與道路 的比例與系統預先設定好的畫面比例保持一致；
[0058] 如圖3所示，為Prescan軟件中信息處理模塊與信息輸出模塊，即Prescan在處理車 輛與車道線位置關系時，是在逆透視圖像下處理的，而且可以通過在車輛上安裝攝像頭的 方式輸出此刻的透視圖像。Prescan軟件的優點就在于可以逆透視模式下（圖像)處理車輛 與車道線的位置關系(包括車輛與車道線的夾角、距離信息）的同時，可以輸出透視模式(圖 像)下的車輛與車道線的位置關系。
[0059] 在車輛上安裝上Lane Marker傳感器及Camera攝像頭，且調節兩個傳感器的角度 及拍攝到的畫面的長寬比，保證兩種傳感器拍攝到的視野相同。
[0060]步驟203:設定車輛的速度及寬度，根據車輛的速度與寬度信息在simulink中通過 S函數編寫預警策略算法并根據Lane Marker傳感器傳輸的信息通過編寫S函數求解車輛此 刻的偏航角；
[0061 ] Prescan與simulink的聯合仿真時，會將Prescan中傳感器收集的信號作為預警策 略中的輸入信號，比如車輛的速度、車輛偏航角。為了將這些信號較好的與simulink模塊結 合并簡化simulink模型，將預警策略模塊通過S函數書寫，而對于Lane傳輸的大量的信息， 通過S函數進行信息處理，并最終計算出車輛此刻的偏航角。其具體如圖3所示，通過Lane Marker傳感器掃描線與車輛的縱向中垂線及車道線之間的交點，計算出車輛此刻的偏航 角。
[0062] 步驟3、通過Prescan/simulink聯合仿真的形式，模擬車輛在同一速度不同偏航角 情況下車輛偏離車道預警時刻，并記錄下該預警時刻的畫面，之后通過Vce.O/Opencv車道 線提取程序提取預警時刻左右車道線夾角及車輛重心距車道中線的距離信息，并作記錄； 該步驟具體包括：
[0063]步驟301:設定在同一速度下，比如速度為5m/s時，模擬車輛的偏航角范圍為0 6[-10°，10°]，在這個范圍內能滿足車輛偏航角的要求，而車輛的速度范圍為ve[0,35m/s]，滿 足高速公路的速度要求；
[0064]由于車道偏離系統主要是應用在高速公路上，而高速公路的限速為120km/h，在仿 真模型中設置車輛的速度為ve[0,35m/s]，能夠滿足高速公路的速度要求，在同一速度下， 保證在車輛偏離車道前〇.5s給與駕駛員預警提醒的前提下，不同的偏航角會導致車輛預警 的位置持續變化，但是考慮到偏航角的角度問題，在偏航角ΘΕ [-10°，10° ]的范圍內基本能 滿足車輛對偏航角的要求，且規定車輛左偏時偏航角為負，右偏時車輛偏航角為正；
[0065] 步驟302:通過Prescan/simulink模擬同一速度、不同偏航角情況下車輛預警時 亥IJ，在預警程序中檢測到車輛偏離車道時，通過Pause函數將程序中止，并記錄預警時刻透 視圖片，車輛的偏航角每隔一度模擬一次；
[0066]在Prescan軟件中模擬車輛偏離車道的預警時刻，由于軟件仿真過程只是通過視 覺方式顯示車輛偏離車道預警，很難精確的分辨出系統開始預警的第一幀圖片。可以通過 在預警策略S函數中加入Pause函數，當程序判斷出車輛偏離車道線時，中止程序繼續運行， 記錄下偏離時刻的透視圖像，而在這一特定的速度下，模擬車輛的偏航角范圍為ΘΕ [-10°， 10° ]，每隔1度模擬一次，共記錄在此速度下的20張偏離時刻的透視圖像；
[0067]步驟303:通過編寫完好的車道線檢測程序對保留下來的預警時刻的透視圖像進 行處理，并記錄同一速度下不同偏航角時的偏離時刻的左右車道線夾角及車輛重心距車道 中線之間的距離（以像素為單位）。
[0068]對于同一速度不同偏航角的情況下，模擬得到的20張偏離車道時刻的透視圖像， 通過預先編譯好的車道線檢測程序，檢測每一偏離車道時刻透視圖像的左右車道線夾角θ 及車輛重心距車道縱向中線之間的距離yo,并對這兩個信息做好記錄，角度與距離信息如 圖4所示；
[0069] 步驟4、通過Prescan軟件改變車輛的行駛速度，車輛速度的范圍為ve [0,35m/s]， 每隔5m/s仿真一次，再次記錄不同速度不同偏航角時刻的左右車道線夾角與車輛重心距車 道中線之間的距離信息：
[0070] 步驟401:設置車輛不同的行駛速度，分別設置車輛的速度為5m/s、10m/s、15m/s、 20m/s、25m/s、30m/s、35m/s，并且在每一速度下模擬仿真偏航角Θ e [-10°，10° ]情況下預警 時刻，記錄下預警時刻透視圖像；
[0071] 對于預警時刻有影響的因素中，速度與車輛偏航角是最重要的兩個因素，同一偏 航角，速度大時，預警時刻提前，速度小時，預警時刻滯后，為了滿足在高速公路行駛的要 求，模擬的車輛速度為ve [0，35m/s]，每隔5m/s模擬一次，基本保證速度曲線的連續性，而 偏航角每隔1度模擬一次。
[0072]步驟402:根據車道線檢測程序提取不同速度下偏離時刻左右車道線夾角與車輛 重心與車道中線之間的距離信息。
[0073]對于記錄下來的偏離時刻的透視圖像，通過車道線提取程序，逐個提取偏離時刻 左右車道線夾角Θ及車輛重心距車道縱向中線之間的距離yo,共計140組數據，記錄下這些 數據信息。
[0074]步驟5、根據偏離時刻的左右車道線夾角與車輛重心與車道中線的距離信息，通過 MATLAB編輯程序，建立三維預警模型;該步驟中。
[0075]步驟501:統計車輛在不同速度不同偏航角下偏離車道預警時刻的車道線夾角與 車輛與車道中線之間的距離信息。
[0076]將140組數據信息進行統計，并做好區分，保證數據正確的對應車輛的速度，每一 速度對應20組偏離時刻車道線夾角與距離信息。
[0077] 步驟502:在MATLAB中編寫基于速度、左右車道線夾角、車輛距車道中線距離三個 因素的三維預警模型繪制程序，為了更好的顯示三維圖形的效果，規定車輛速度向左偏為 正，向右偏為負，車道線夾角向左偏為負，向右偏為正，車輛重心距車道縱向中線距離，左偏 為正，右偏為負。模擬結果如圖5所示，而考慮到速度同方向的符號相同，不存在正負之分， 所以圖5中實際的安全區域為，將藍色區域以速度為零的面對稱過來以后，藍色以上，紅色 以下的部分，為安全區域，其他區域為預警區域。
[0078]為了將基于透視圖像的車道偏離預警系統預警模型更加清晰的顯示，將車輛速 度、車道線夾角、車輛距車道縱向中垂線距離作為預警模型的三個坐標值，并通過在MATLAB 中編寫m文件的方式，將三維預警模型直觀的顯示出來。
[0079]步驟6、根據建立的三維預警模型，通過加載視頻仿真驗證其預警模型的有效性。 [0080]步驟7、一旦建立了三維預警模型，就可以基于實際拍攝的路面圖像，提取圖像中 的車道線夾角，并獲取車輛的速度信息，基于車道線夾角和速度信息利用所述三維預警模 型進行車輛偏離預警。
[0081 ]本發明的方法中，在模擬過程中，通過在模擬車輛上同時通過傳感器獲得逆透視 模式下的圖像或結果，以及透視模式下的車輛前方圖像，然后通過TLC預警模型基于逆透視 模式下的測量結果進行預警，并記錄預警時刻透視模式下的圖像，然后基于透視模式下的 圖像提取透視模式下的圖像參數(圖像中的車道線夾角和偏航距離），然后將透視圖像下的 結果與逆透視圖像下的結果關聯起來，就可以知道，在該速度和偏航角的情況下，在透視模 式下，怎樣會觸發預警，當對各種速度和偏航角都進行了模擬之后，就可以建立透視圖像下 的三維預警模型，進而基于該三維預警模型，可以直接通過透視圖像進行預警判斷。節省了 計算資源，反應速度快，效率高。
[0082]雖然上面結合本發明的優選實施例對本發明的原理進行了詳細的描述，本領域技 術人員應該理解，上述實施例僅僅是對本發明的示意性實現方式的解釋，并非對本發明包 含范圍的限定。實施例中的細節并不構成對本發明范圍的限制，在不背離本發明的精神和 范圍的情況下，任何基于本發明技術方案的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均落在 本發明保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種基于透視圖像的車道偏離預警方法，其特征在于，包括步驟如下： 步驟1、設定TLC車道偏離預警模型的模型參數； 步驟2、進行仿真實驗建模，建模過程包括:在模擬車輛上搭載用于在逆透視模式下進 行車輛行駛參數測量的傳感器，以及在透視模式下拍攝車輛前方圖像的攝像機，調節傳感 器的測量場和攝像機的視場，使二者彼此重合，設置車輛的速度與行駛偏航角、行駛路線以 及道路的寬度； 步驟3、在模擬場景中，利用傳感器獲取逆透視模式下車輛的行駛參數以提供給TLC車 道偏離預警模型進行預警判斷，模擬在各個不同速度、各個不同偏航角情況下，車輛行駛中 發生偏離的情況，并且，利用TLC車道偏離預警模型基于逆透視模式下的參數對車輛偏離進 行報警，并記錄預警時刻攝像機所拍攝到的透視圖像和逆透視模式下的傳感器測量參數； 步驟4、獲取不同速度、不同偏航角情況下預警時刻透視模式下的左右車道線夾角與偏 航距離信息； 步驟5、根據偏離時刻透視模式下的左右車道線夾角與車輛重心與車道中線的距離及 車輛的速度信息，建立三維預警模型； 步驟6、根據建立的三維預警模型，通過加載視頻仿真驗證其預警模型的有效性； 步驟7、基于實際拍攝的透視模式圖像，提取透視模式圖像中的車道線夾角，并獲取車 輛的速度信息，基于車道線夾角和速度信息利用所述三維預警模型進行車輛偏離預警。2. 根據權利要求1所述的基于透視圖像的車道偏離預警方法，其特征在于，所述步驟2 包括： 步驟201:在Prescan軟件中建立車輛的行駛路徑，設定車道的寬度； 步驟202:搭載車道偏離預警系統所需要的車道線檢測傳感器-Lane Marker傳感器及 攝像機，并調節攝像機與傳感器的位置及角度，使得相機拍攝到的畫面中天空與道路的比 例與系統預先設定好的畫面比例保持一致； 步驟203:設定車輛的速度及寬度，根據車輛的速度與寬度信息求解車輛此刻的偏航 角。3. 根據權利要求1所述的基于透視圖像的車道偏離預警方法，其特征在于，所述步驟3 包括： 步驟301:設定在同一速度下，模擬車輛的偏航角范圍； 步驟302:模擬同一速度、不同偏航角情況下的車輛預警時刻，記錄預警時刻的透視圖 像； 步驟303:對保留下來的預警時刻的透視圖像進行處理，并記錄同一速度、不同偏航角 時預警時刻的左右車道線夾角及以像素為單位的偏航距離。4. 根據權利要求1所述的基于透視圖像的車道偏離預警方法，其特征在于，所述步驟1 包括:將車輛偏離車道前0.5S設定為預警時間參數其中，yQ代表車輛重心距 r-sinθ ? 要偏離車道線的橫向距離，W為車輛的寬度，V為車輛的絕對速度，Θ為車輛的偏航角。5. 根據權利要求1所述的基于透視圖像的車道偏離預警方法，其特征在于，所述步驟 203包括:基于車輛的速度與寬度信息利用simulink插件求解車輛的偏航角。6. 根據權利要求1所述的基于透視圖像的車道偏離預警方法，其特征在于，所述步驟4 還包括通過Vc6.0/0penCV車道線提取程序基于透視模式下的圖片提取預警時刻左右車道 線夾角及車輛重心距車道中線的距離信息。7. 根據權利要求1所述的基于透視圖像的車道偏離預警方法，其特征在于，所設定的偏 航角范圍為θ￡[-10°，1〇° ]，而車輛的速度范圍為ve[0,35m/s]。8. 根據權利要求2所述的基于透視圖像的車道偏離預警方法，其特征在于，所述方法還 包括利用Prescan軟件進行模擬仿真，在圖像的逆透視模式下計算車輛與車道線的位置關 系的同時，輸出圖像的透視模式下的車輛與車道線的位置關系。9. 一種構建基于透視圖像的車道偏離預警模型的方法，其包括步驟如下： 步驟1、設定TLC車道偏離預警模型的模型參數； 步驟2、進行仿真實驗建模，建模過程包括:在模擬車輛上搭載用于在逆透視模式下進 行車輛行駛參數測量的傳感器，以及在透視模式下拍攝車輛前方圖像的攝像機，調節傳感 器的測量場和攝像機的視場，使二者彼此重合，設置車輛的速度與行駛偏航角、行駛路線以 及道路的寬度； 步驟3、在模擬場景中，利用傳感器獲取逆透視模式下車輛的行駛參數以提供給TLC車 道偏離預警模型進行預警判斷，模擬在各個不同速度、各個不同偏航角情況下，車輛行駛中 發生偏離的情況，并且，利用TLC車道偏離預警模型基于逆透視模式下的參數對車輛偏離進 行報警，并記錄預警時刻攝像機所拍攝到的透視圖像和逆透視模式下的傳感器測量參數； 步驟4、獲取不同速度、不同偏航角情況下預警時刻逆透視模式下的左右車道線夾角與 偏航距離信息； 步驟5、根據偏離時刻透視模式下的左右車道線夾角與車輛重心與車道中線的距離及 車輛的速度信息，建立三維預警模型； 步驟6、根據建立的三維預警模型，通過加載視頻仿真驗證其預警模型的有效性。
【文檔編號】G06F17/50GK105868469SQ201610184574
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月28日
【發明人】張洪丹, 陳濤, 李永利
【申請人】湖南大學