使用霧傳感器的車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的典型實(shí)施例涉及一種車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)及方法，特別是一種使用霧傳感器的車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)及方法，分析霧傳感器信號(hào)，基于分析過(guò)的信號(hào)通過(guò)影像處理獲取最終車(chē)道信息。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，在汽車(chē)行業(yè)中，對(duì)于一種用于幫助駕駛員提升駕駛能力的先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，已經(jīng)展開(kāi)了積極的研究。
[0003]特別是，已經(jīng)出現(xiàn)了許多基于車(chē)道識(shí)別技術(shù)的先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)。其中，比較有代表性的先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)，可以包括車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)(LDWS)。
[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，專(zhuān)利號(hào)為N0.10-0666276 (專(zhuān)利文件I)的韓國(guó)專(zhuān)利已經(jīng)公開(kāi)了一種車(chē)道識(shí)別方法。
[0005]專(zhuān)利文件I涉及一種使用沒(méi)影點(diǎn)技術(shù)的車(chē)道偏離預(yù)警方法。附圖5為用于說(shuō)明車(chē)道偏離預(yù)警方法的一流程圖。
[0006]如圖5所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的車(chē)道偏離預(yù)警方法，包括:通過(guò)一攝像頭接收一車(chē)道的一影像；所述車(chē)道的影像信息進(jìn)行二值化處理；通過(guò)去除被二值化處理后的車(chē)道信息中的無(wú)用部分選取邊界；通過(guò)一基于兩側(cè)的輸入車(chē)道的直線(xiàn)方程計(jì)算車(chē)道的坡度；以及建模所述車(chē)道圖形；比較建模車(chē)道圖形與預(yù)設(shè)的警戒閾值部分；以及當(dāng)車(chē)道圖形超過(guò)警戒閾值時(shí)對(duì)駕駛員發(fā)出警告。通過(guò)車(chē)道偏離預(yù)警方法，在機(jī)動(dòng)車(chē)操作過(guò)程中，從影像輸入單元輸入的車(chē)道信息的分析過(guò)程可以得到更精確地執(zhí)行。
[0007]然而，雖然多種相關(guān)技術(shù)已經(jīng)得到發(fā)展，如附圖1A或IB所示，在機(jī)動(dòng)車(chē)擋風(fēng)玻璃上形成霜或霧的特殊環(huán)境下，車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)及方法中的車(chē)道識(shí)別精度可能被顯著的降低。
[0008]此外，當(dāng)由于霜或霧的影響而導(dǎo)致車(chē)道被誤識(shí)別時(shí)，基于誤識(shí)別車(chē)道的車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)生故障，增加了操作過(guò)程中發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)。
[0009]最近，一種除霧系統(tǒng)也得到了較大的發(fā)展，當(dāng)霧傳感器檢測(cè)到擋風(fēng)玻璃上的霜或霧時(shí)，在機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)一空調(diào)系統(tǒng)。然而，由于所述空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)施與所述車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)的操作是各自獨(dú)立的，除霧系統(tǒng)無(wú)助于所述車(chē)道識(shí)別精度的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明是針對(duì)上述問(wèn)題被研發(fā)出來(lái)的，本發(fā)明的目的在于，提供一種使用霧傳感器的車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)及方法，分析霧傳感器信號(hào)，并基于分析過(guò)的霧傳感器信號(hào)進(jìn)行影像處理，通過(guò)影像處理獲取最終車(chē)道信息，從而在機(jī)動(dòng)車(chē)擋風(fēng)玻璃上形成霜或霧的特殊環(huán)境下，可以精確識(shí)別車(chē)道。
[0011]本發(fā)明還有另一目的在于，提供一種使用霧傳感器的車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)及方法，防止因霜或霧而導(dǎo)致誤識(shí)別車(chē)道，最大限度地減少車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)或類(lèi)似設(shè)備的故障。
[0012]本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以從下文描述中被了解到，聯(lián)系本發(fā)明的實(shí)施例可以變得更加明顯。并且，對(duì)本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)權(quán)利要求及其組合的形式被了解到。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種使用霧傳感器的車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)，包括:一霧傳感器，被安裝在一機(jī)動(dòng)車(chē)的除霧系統(tǒng)中；一成像單元，被安裝所述機(jī)動(dòng)車(chē)的擋風(fēng)玻璃上，以便顯示機(jī)動(dòng)車(chē)前方的影像；以及一集成控制單元，用于分析從所述霧傳感器接收到的一霧傳感器信號(hào)、基于分析過(guò)的所述霧傳感器信號(hào)處理從所述成像單元接收到的影像信號(hào)，以及獲取車(chē)道信息。
[0014]所述霧傳感器可以檢測(cè)到所述擋風(fēng)玻璃的溫度及外界溫度。
[0015]在處理所述影像數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，所述集成控制單元分析所述霧傳感器信號(hào)，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值的情況下，突出所述影像的邊界。
[0016]在處理所述影像數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，所述集成控制單元分析所述霧傳感器信號(hào)，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值的情況下，設(shè)置一沒(méi)影點(diǎn)參照區(qū)域，使得只有與預(yù)設(shè)區(qū)域中一沒(méi)影點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的邊界被識(shí)別為一車(chē)道邊界。
[0017]在處理所述影像數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，所述集成控制單元分析所述霧傳感器信號(hào)，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值的情況下，突出所述影像的邊界，或者設(shè)置一沒(méi)影點(diǎn)參照區(qū)域，使得只有與預(yù)設(shè)區(qū)域中一沒(méi)影點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的邊界被識(shí)別為一車(chē)道邊界。
[0018]基于一個(gè)或多個(gè)所述影像的突出的邊界及所述沒(méi)影點(diǎn)參照區(qū)域，所述集成控制單元選取預(yù)期為車(chē)道的邊界；通過(guò)預(yù)定義算法群集被選取的所述邊界，并且去除不能反映所述車(chē)道信息的無(wú)用的邊界群組，從而獲取所述車(chē)道信息。
[0019]所述預(yù)設(shè)參照值可以被設(shè)置為三度。
[0020]在四分之一視頻圖形陣列(quarter video graphics array ,縮寫(xiě)為QVGA)的情況下，所述沒(méi)影點(diǎn)參照區(qū)域的像素范圍被設(shè)置為所述影像中心處的最大值20像素與對(duì)應(yīng)前方50米處的最小值5像素之間。
[0021]所述集成控制單元傳送獲取的車(chē)道信息至一基于車(chē)道識(shí)別的機(jī)動(dòng)車(chē)的先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(advanced driver assistance system，縮寫(xiě)為 ADAS)。
[0022]所述成像單元包括一電荷稱(chēng)合元件(charge-coupled device,縮寫(xiě)為CO))攝像頭。
[0023]所述霧傳感器、所述成像單元以及所述集成控制單元是在單一 ECU的基礎(chǔ)上實(shí)施的。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種使用霧傳感器的車(chē)道識(shí)別方法，包括:一信號(hào)接收步驟，從機(jī)動(dòng)車(chē)的除霧系統(tǒng)提供的一霧傳感器接收一霧傳感器信號(hào)，以及從安裝在所述機(jī)動(dòng)車(chē)的擋風(fēng)玻璃上的一成像單元接收一影像信號(hào)，以便顯示所述機(jī)動(dòng)車(chē)前方的影像；一影像處理步驟，分析在所述信號(hào)接收步驟中接收到的所述霧傳感器信號(hào)，以及基于分析過(guò)的所述霧傳感器信號(hào)處理所述影像信號(hào)；以及一車(chē)道信息獲取步驟，從影像處理步驟中處理過(guò)的影像中獲取車(chē)道信息。
[0025]所述影像處理步驟包括:一參照設(shè)置處理步驟，分析所述霧傳感器信號(hào)，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值時(shí)，突出所述影像的邊界或者設(shè)置一沒(méi)影點(diǎn)參照區(qū)域；一邊界選取步驟，基于在所述參照設(shè)置處理步驟中被設(shè)置的參照，選取預(yù)期為車(chē)道的邊界；一群集步驟，通過(guò)預(yù)定義算法群集所述邊界選取步驟中選取的邊界；以及一濾除步驟，在所述群集步驟中形成的邊界群組中，去除不能反映所述車(chē)道信息的無(wú)用的邊界群組。
[0026]所述預(yù)設(shè)參照值(predetermined reference value )設(shè)置為三度。
[0027]在四分之一視頻圖形陣列(QVGA)的情況下，所述沒(méi)影點(diǎn)參照區(qū)域的像素范圍被設(shè)置為所述影像中心處的最大值20像素與對(duì)應(yīng)前方50米處的最小值5像素之間。
[0028]在車(chē)道信息獲取步驟之后，還包括傳送獲取的車(chē)道信息至一基于車(chē)道識(shí)別的機(jī)動(dòng)車(chē)先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)的步驟。
[0029]所述信號(hào)接收步驟、所述影像處理步驟以及所述影像處理步驟可以在單一 E⑶的基礎(chǔ)上實(shí)施的。
[0030]可以被理解的是，前文中對(duì)本發(fā)明的一般描述和下文中對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明皆為示范和解釋?zhuān)淠康氖菍?duì)請(qǐng)求保護(hù)的發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。
【附圖說(shuō)明】
[0031]結(jié)合所附圖片及下文的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的上述及其他目的、特征及其他優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)變得更加明顯，其中:
圖1A及IB為顯示在機(jī)動(dòng)車(chē)的擋風(fēng)玻璃上形成霜和霧的案例的照片；
圖2為本發(fā)明中一種使用霧傳感器的車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中使用霧傳感器實(shí)現(xiàn)車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)的系統(tǒng)說(shuō)明圖；
圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中一種使用霧傳感器的車(chē)道識(shí)別方法的流程圖；以及圖5為現(xiàn)有技術(shù)中一種車(chē)道識(shí)別方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]在附圖中，為了使得描述更加方便和清楚，每一部件的圖示可能被擴(kuò)大。此外，本文所使用的術(shù)語(yǔ)可以考慮由本發(fā)明中的作用來(lái)定義，而且可以根據(jù)用戶(hù)或運(yùn)營(yíng)商的習(xí)慣或意圖被改變。因此，該術(shù)語(yǔ)應(yīng)該根據(jù)此處展示的全部披露內(nèi)容來(lái)定義。此外，本發(fā)明的實(shí)施例僅為在權(quán)利要求書(shū)中所描述的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例，而不是限制本發(fā)明的范圍，而且權(quán)利要求必須基于本說(shuō)明書(shū)中的技術(shù)理念進(jìn)行解讀。
[0033]圖2為本發(fā)明中一種使用霧傳感器的車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]參照?qǐng)D2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述使用霧傳感器的車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)包括一霧傳感器222，一成像單元210，以及一集成控制單元230。
[0035]成像單元210被安裝在一機(jī)動(dòng)車(chē)的擋風(fēng)玻璃上，實(shí)現(xiàn)顯示機(jī)動(dòng)車(chē)前方影像的功能。在這種情況下，成像單元210可以包括一電荷耦合元件(CXD)攝像頭。
[0036]霧傳感器222被設(shè)置于一除霧系統(tǒng)220內(nèi)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)所述擋風(fēng)玻璃的溫度及外界溫度的功能。如上所述，當(dāng)霧傳感器222檢測(cè)到所述擋風(fēng)玻璃上的霜或霧，除霧系統(tǒng)220運(yùn)行所述機(jī)動(dòng)車(chē)中的一空調(diào)系統(tǒng)，以便去除所述霜或霧。
[0037]集成控制單元230分析從霧傳感器222接收到的一霧傳感器信號(hào)、基于分析過(guò)的所述霧傳感器信號(hào)處理從所述成像單元接收到的影像信號(hào)，以及獲取最終車(chē)道信息。
[0038]當(dāng)時(shí)，集成控制單元230可以分析所述霧傳感器信號(hào)，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值的情況下，突出所述影像的邊界。
[0039]此外，用于獲取車(chē)道信息的另一種方法，集成控制單元230可以分析霧傳感器信號(hào)，并且在所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預(yù)設(shè)參照值的情況下，設(shè)置一沒(méi)影點(diǎn)參照區(qū)域，使得只有與預(yù)設(shè)區(qū)域中一沒(méi)影點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的邊界被識(shí)別為一車(chē)道邊界。
[0040]當(dāng)時(shí)，所述外界溫度與所述擋風(fēng)玻璃溫度的差值的預(yù)設(shè)參照值可以被設(shè)置為三度。所述預(yù)設(shè)參照值的設(shè)置顯示，基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)所述擋風(fēng)玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于三度時(shí)，在擋風(fēng)玻璃上形成霜或霧。
[0041]此外，在四分之一視頻圖形陣列(QVGA)的情況下，所述沒(méi)影點(diǎn)參照區(qū)域的像素范圍被設(shè)置為所述影像中心處的最大值20像素與對(duì)應(yīng)前方50米處的最小值5像素之間。所述沒(méi)影點(diǎn)參照區(qū)域顯示，當(dāng)在擋風(fēng)玻璃上形成霜或霧時(shí)，車(chē)道邊界可能被集中的區(qū)域。
[0042]為了獲取更精確的車(chē)道信息，集成控制單元230可以突出所述影像的邊界，同時(shí)設(shè)置一沒(méi)影點(diǎn)參照區(qū)域，使得只有對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)區(qū)域中一沒(méi)影點(diǎn)的一邊界被識(shí)別為一車(chē)道邊界。
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