一种智能车行进控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能车行进控制方法及系统，涉及自动控制技术领域。从设置在车辆上不同位置处的摄像头实时获取多幅不同角度的车辆前方道路图像，得到有效的车辆正前方道路图像，提取车道线信息，将其经坐标转换后标定在路权信息融合坐标系中对应位置处；获取预置行进范围内的路权信息，根据路权信息判断当前路权状态，按照路权状况结合车道线信息控制车辆行进。能避免繁杂的公式算法，不但提高了效率，且可根据实际图像进行缺失信息的获取，进一步提高了准确性，综合考虑了各种路权信息，可以根据具体情况更加精确和更加高效的判断出下一步行进控制的方式，可以省去大量无效计算的过程，车辆行进效率和准确度得到了大幅提升。

【技术实现步骤摘要】
一种智能车行进控制方法及系统
本专利技术涉及自动控制
，特别涉及一种智能车行进控制方法及系统。
技术介绍
智能驾驶技术涉及认知工程、车辆工程、电子电气工程、控制科学与工程、人工智能等诸多学科，智能车辆是衡量一个国家科研实力和工业水平的重要标志。无人驾驶车的出现，从根本上改变了传统的“人-车-路”闭环系统中的车辆驾驶方式，将驾驶员从疲劳驾驶中解放出来，利用先进的传感器以及信息技术控制车辆行驶，让驾驶活动中常规、持久、低级、重复的操作自动完成，能够极大地提高交通系统的效率和安全，提高人类移动生活的品质，具有广泛的社会应用价值。同时，智能驾驶技术的研究将极大地增强我国在汽车主动安全等方面的核心竞争力，对提升我国汽车电子产品和汽车产业自主创新能力具有重大的战略意义。由于实际道路运行环境相当复杂，在对车辆行进进行智能控制的过程中，常常会出现对车道线遮挡等影响车道线识别的情况，如果道路上车辆较少，道路较为规范，且车速较低等比较理想的情况下，现有解决方案能够在一定程度上应对实际道路中出现的一些实际问题，比如上述道路中由于某些情况造成的道路遮挡、阴影等问题，实现理想状态下车辆的自动控制。比如，目前一种常用的解决方案，使用回旋曲线作为简化的道路模型，避免了道路几何复杂的重构问题，提高了系统对阴影的鲁棒性，其核心思想是通过算法对图像中由于遮挡等造成的隐形进行修复，但需要复杂的公式算法匹配，计算复杂且效率低下，而且当道路不符合模型假设时会失效。另外，该解决方案中由车载摄像机获取的道路图像具有强烈的透视效果，主要表现为车道标志线在图像底部较直，在灭点附近成为比较复杂的曲线，这样的车道标志线模型与世界坐标系下具有平行结构的车道标志线模型相比，显然要复杂很多，进一步导致方案的复杂性以及修复的效果，可见，当道路中车辆较多、并线等事件较多、道路不规范、且车速较快等非理想状态下，该方案由于计算速度以及算法本身的限制，将不再适用。另一种常用的解决方案，为了能够使用简单的车道标志线模型展开研究，通过逆透视变换的方法对道路图像进行处理，消除了图像的透视效果。该系统在假设道路宽度固定或变化缓慢的前提下，检测具有一定宽度的平行车道线，能够对阴影和遮挡具备一定的鲁棒性，但是该假设并不适于宽度变换频繁的道路。可见，该方案由于受到使用的计算模型的限制，在道路中车辆较多、并线等事件较多、道路不规范、且车速较快等非理想状态下，将不能很好适用。可见，对于道路中车辆较多、并线等多发事件、道路不规范、车速较快等非理想状态下，现有的几种解决方案都不能很好的应对车道线遮挡等影响车道线识别的情况，在实际应用中都存在对智能车行进控制不够准确，甚至无法实现控制的问题。即，对于智能驾驶这一新兴
而言，现有的多种针对智能车行进控制的解决方案，都存在诸多问题，不能很好的适应智能驾驶技术的进一步发展和实际应用需求。因此，迫切需要提供一种方案简单高效、控制准确且对多种场景适应性更强的解决方案，以适用和促进智能驾驶技术的快速发展。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术实施例提供一种智能车行进控制方法和系统，能够提供一种针对智能驾驶技术的方案简单高效、控制准确且对多种场景适应性更强的解决方案，以更好的实现对车辆行进的自动控制。本专利技术实施例采用了如下技术方案：本专利技术一个实施例提供了一种智能车行进控制方法，所述方法包括：从设置在车辆上不同位置处的摄像头实时获取多幅不同角度的车辆前方道路图像；对设置在车辆不同位置处的摄像头进行分组管理，包括：依据图像覆盖范围对摄像头进行分组：若一摄像头的位置所拍摄图像角度中能覆盖车辆前方有效车道线信息，则将该摄像头作为一组；若设置在车辆相对位置的多个摄像头所拍摄图像角度中能完全覆盖车辆前方有效车道线信息，则将该设置在车辆相对位置的多个摄像头作为一组；对多幅所述车辆前方道路图像进行图像有效性处理，得到有效的车辆正前方道路图像；所述有效的车辆正前方道路图像为包含有车辆前方有效车道线信息的图像；从所述有效的车辆正前方道路图像中提取出车道线信息；将所述车道线信息经坐标转换后标定在路权信息融合坐标系中对应位置处；在路权信息融合坐标系中获取预置行进范围内的路权信息，根据获取到的所述路权信息判断当前智能车所处的路权状态，按照路权状态结合所述车道线信息控制车辆行进；所述对多幅所述车辆前方道路图像进行图像有效性处理，得到有效的车辆正前方道路图像包括：按照分组中包含的摄像头数量由少至多的顺序逐组对摄像头获取的图像进行判断，确定包含完整车辆前方有效车道线信息的一组图像；若上述确定的包含完整车辆前方有效车道线信息的一组图像为来自一部摄像头拍摄的车辆前方道路图像，则将该车辆前方道路图像作为有效的车辆正前方道路图像；若上述确定的包含完整车辆前方有效车道线信息的一组图像为来自多部摄像头拍摄的车辆前方道路图像，则将该多部摄像头拍摄的车辆前方道路图像进行组合，得到有效的车辆正前方道路图像。车辆不同位置处设置有三个摄像头，其中：第一摄像头，设置于车辆后视镜处，镜头面向车辆正前方，用于实时获取车辆正前方道路图像；第二摄像头，垂直设置于车辆左倒车镜下方，镜头面向车辆左前方，用于实时获取车辆左前方道路图像；第三摄像头，垂直设置于车辆右倒车镜下方，镜头面向车辆右前方，用于实时获取车辆右前方道路图像；所述从设置在车辆上不同位置处的摄像头实时获取多幅不同角度的车辆前方道路图像包括：从第一摄像头获取车辆正前方道路图像、从第二摄像头获取车辆左前方道路图像、及从第三摄像头获取车辆右前方道路图像；所述对多幅所述车辆前方道路图像进行图像有效性处理，得到有效的车辆正前方道路图像包括：判断从第一摄像头获取的所述车辆正前方道路图像是否为有效的车辆正前方道路图像，即判断从第一摄像头获取的所述车辆正前方道路图像中是否包含完整的车辆前方有效车道线信息；若为有效的车辆正前方道路图像，则将所述车辆正前方道路图像作为有效的车辆正前方道路图像；若为无效的车辆正前方道路图像，则将从第二摄像头获取的所述车辆左前方道路图像及从第三摄像头获取的车辆右前方道路图像进行拼接，得到有效的车辆正前方道路图像；所述将从第二摄像头获取的所述车辆左前方道路图像及从第三摄像头获取的车辆右前方道路图像进行拼接，得到有效的车辆正前方道路图像包括：对第二摄像头获取的车辆左前方道路图像及从第三摄像头获取的车辆右前方道路图像进行几何畸变校正和噪声点抑制处理；对经上述处理后的车辆左前方道路图像和车辆右前方道路图像进行图像配准；对配准后的车辆左前方道路图像和车辆右前方道路图像中的重叠区域进行融合处理，实现图像拼接，得到有效的车辆正前方道路图像。判断图像中是否包含完整的车辆前方有效车道线信息的方法包括：识别图像中的车道线左边界和车道线右边界；从识别到的每组车道线左边界和车道线右边界中，判断有效的车道线边界组；若有效的车道线边界组数量大于预置值，则确认所述图像中包含完整的车辆前方有效车道线信息；所述从所述有效的车辆正前方道路图像中提取出车道线信息包括：对所述有效的车辆正前方道路图像进行逆透视变换处理，消除所述有效的车辆正前方道路图像中的透视效果；对逆透视变换处理后的图像进行车道线自适应阈值二值化处理，得到二值化的车道线边缘图像；从二值化的车道线边缘图像中提取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能车行进控制方法，其特征在于，所述方法包括：从设置在车辆上不同位置处的摄像头实时获取多幅不同角度的车辆前方道路图像；对多幅所述车辆前方道路图像进行图像有效性处理，得到有效的车辆正前方道路图像；所述有效的车辆正前方道路图像为包含有车辆前方有效车道线信息的图像；从所述有效的车辆正前方道路图像中提取出车道线信息；将所述车道线信息经坐标转换后标定在路权信息融合坐标系中对应位置处；在路权信息融合坐标系中获取预置行进范围内的路权信息，根据获取到的所述路权信息判断当前智能车所处的路权状态，按照路权状况结合所述车道线信息控制车辆行进。

【技术特征摘要】
1.一种智能车行进控制方法，其特征在于，所述方法包括：从设置在车辆上不同位置处的摄像头实时获取多幅不同角度的车辆前方道路图像；对设置在车辆不同位置处的摄像头进行分组管理，包括：依据图像覆盖范围对摄像头进行分组：若一摄像头的位置所拍摄图像角度中能覆盖车辆前方有效车道线信息，则将该摄像头作为一组；若设置在车辆相对位置的多个摄像头所拍摄图像角度中能完全覆盖车辆前方有效车道线信息，则将该设置在车辆相对位置的多个摄像头作为一组；对多幅所述车辆前方道路图像进行图像有效性处理，得到有效的车辆正前方道路图像；所述有效的车辆正前方道路图像为包含有车辆前方有效车道线信息的图像；从所述有效的车辆正前方道路图像中提取出车道线信息；将所述车道线信息经坐标转换后标定在路权信息融合坐标系中对应位置处；在路权信息融合坐标系中获取预置行进范围内的路权信息，根据获取到的所述路权信息判断当前智能车所处的路权状态，按照路权状态结合所述车道线信息控制车辆行进；所述对多幅所述车辆前方道路图像进行图像有效性处理，得到有效的车辆正前方道路图像包括：按照分组中包含的摄像头数量由少至多的顺序逐组对摄像头获取的图像进行判断，确定包含完整车辆前方有效车道线信息的一组图像；若上述确定的包含完整车辆前方有效车道线信息的一组图像为来自一部摄像头拍摄的车辆前方道路图像，则将该车辆前方道路图像作为有效的车辆正前方道路图像；若上述确定的包含完整车辆前方有效车道线信息的一组图像为来自多部摄像头拍摄的车辆前方道路图像，则将该多部摄像头拍摄的车辆前方道路图像进行组合，得到有效的车辆正前方道路图像。2.根据权利要求1所述的智能车行进控制方法，其特征在于，车辆不同位置处设置有三个摄像头，其中：第一摄像头，设置于车辆后视镜处，镜头面向车辆正前方，用于实时获取车辆正前方道路图像；第二摄像头，垂直设置于车辆左倒车镜下方，镜头面向车辆左前方，用于实时获取车辆左前方道路图像；第三摄像头，垂直设置于车辆右倒车镜下方，镜头面向车辆右前方，用于实时获取车辆右前方道路图像；所述从设置在车辆上不同位置处的摄像头实时获取多幅不同角度的车辆前方道路图像包括：从第一摄像头获取车辆正前方道路图像、从第二摄像头获取车辆左前方道路图像、及从第三摄像头获取车辆右前方道路图像；所述对多幅所述车辆前方道路图像进行图像有效性处理，得到有效的车辆正前方道路图像包括：判断从第一摄像头获取的所述车辆正前方道路图像是否为有效的车辆正前方道路图像，即判断从第一摄像头获取的所述车辆正前方道路图像中是否包含完整的车辆前方有效车道线信息；若为有效的车辆正前方道路图像，则将所述车辆正前方道路图像作为有效的车辆正前方道路图像；若为无效的车辆正前方道路图像，则将从第二摄像头获取的所述车辆左前方道路图像及从第三摄像头获取的车辆右前方道路图像进行拼接，得到有效的车辆正前方道路图像；所述将从第二摄像头获取的所述车辆左前方道路图像及从第三摄像头获取的车辆右前方道路图像进行拼接，得到有效的车辆正前方道路图像包括：对第二摄像头获取的车辆左前方道路图像及从第三摄像头获取的车辆右前方道路图像进行几何畸变校正和噪声点抑制处理；对经上述处理后的车辆左前方道路图像和车辆右前方道路图像进行图像配准；对配准后的车辆左前方道路图像和车辆右前方道路图像中的重叠区域进行融合处理，实现图像拼接，得到有效的车辆正前方道路图像。3.根据权利要求1所述的智能车行进控制方法，其特征在于，判断图像中是否包含完整的车辆前方有效车道线信息的方法包括：识别图像中的车道线左边界和车道线右边界；从识别到的每组车道线左边界和车道线右边界中，判断有效的车道线边界组；若有效的车道线边界组数量大于预置值，则确认所述图像中包含完整的车辆前方有效车道线信息；所述从所述有效的车辆正前方道路图像中提取出车道线信息包括：对所述有效的车辆正前方道路图像进行逆透视变换处理，消除所述有效的车辆正前方道路图像中的透视效果；对逆透视变换处理后的图像进行车道线自适应阈值二值化处理，得到二值化的车道线边缘图像；从二值化的车道线边缘图像中提取出多组车道线左边界点和右边界点；所述将所述车道线信息经坐标转换后标定在路权信息融合坐标系中对应位置处包括：针对多组车道线左边界点和右边界点，根据二值化的车道线边缘图像中各点与车辆间位置及路权信息融合坐标系中各点与车辆间位置的比例关系，经坐标转换后，将多组车道线左边界点和右边界点标定在路权信息融合坐标系中对应位置处。4.根据权利要求1所述的智能车行进控制方法，其特征在于，所述路权信息融合坐标系采用圆形或扇形变粒度雷达图方式。5.根据权利要求1所述的智能车行进控制方法，其特征在于，所述在路权信息融合坐标系中获取预...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳，刘宏哲，袁家政，钮文良，郑永荣，
申请(专利权)人：北京联合大学，
类型：发明
国别省市：北京;11