[发明专利]一种车辆检测与跟踪模式的切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆检测与跟踪技术研究领域，特别涉及一种车辆检测与跟踪模式的切换方法。

背景技术

随着社会的发展、人们生活水平的不断提高，汽车逐渐得到普及。但随之而来的是交通事故尤其是恶性交通事故趋势不断上升。近年来，车辆的增长速度已经远远高于道路和其他交通设施的增长速度，因此，交通事故不断发生，人员伤亡与日俱增、财产损失严重。

造成交通事故的原因主要有超速行驶、占道行驶、酒后驾驶、疲劳驾驶等。可以看出，交通事故发生的大多数诱因都是司机驾驶时的主观原因。研究表明，如果能提前约0.5秒警告驾驶员，那么60%左右的交通事故是有可能避免的；如果有1秒的提前警告时间则可以避免绝大多数的事故。

基于这些原因，人们开始要求车辆不仅要有良好的安全性，还要具备一定的智能性，继而产生了智能车辆（Intelligent Vehicle）这一概念。为了提高汽车的安全性以及智能型，要求车辆能够准确地识别出道路上的主要障碍物（如车辆），进行跟踪，同时提示驾驶员，让驾驶员能够及时地掌握道路的状况，对驾驶过程中潜在的危险做出准确的判断。所以，研究智能车辆辅助驾驶系统，为汽车提供安全辅助驾驶功能，能够为减少常规车辆因驾驶员主观原因造成的交通事故提供技术保障。车辆的识别、跟踪是智能车辆研究领域中的重要组成部分，对于智能车辆的安全驾驶至关重要。

目前，智能车辆辅助驾驶系统硬件主要包括视频采集装置、车辆检测跟踪装置、显示装置和语音提示装置，如图1所示，车辆检测跟踪装置分别与视频采集装置、显示装置和语音提示装置相连接，其工作方式为：视频采集装置将视频数据输入车辆检测跟踪装置，处理结果在显示装置中显示出来，并用语音提示装置提示，以提醒驾驶员采取适当的操作。其中车辆检测跟踪装置所采用的算法主要分为两种，一种是车辆跟踪算法，另一种是目标跟踪算法。车辆跟踪算法主要是基于检测的跟踪，也就是对每帧图像都进行车辆检测，把检测到的车辆标记出来，形成对车辆的跟踪。这样的跟踪算法由于是基于车辆检测的，所以实时性较差。目标跟踪算法则是需要指定要跟踪的目标，这样就需要驾驶员不断地指定跟踪的目标，会严重影响到驾驶员，但实时性高。

因此，提出一种实时性高、同时更有助于驾驶员形式的、安全的智能车辆辅助驾驶系统具有极大的研究价值。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种车辆检测与跟踪模式的切换方法，该方法以车辆检测方法为基础，能够与车辆跟踪方法相互切换，从而提高车辆检测算法的实时性并满足驾驶员对特定车辆的跟踪要求，实用性强。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种车辆检测与跟踪模式的切换方法，包括以下步骤：

（1）检测视频中的车辆，并标记；

（2）对标记出的车辆编号，并记录车辆信息；

（3）若驾驶员要求对车辆进行跟踪，则切换到车辆跟踪模式；

（4）若驾驶员没有要求跟踪车辆，则判断当前视频中是否有三辆以上完整车辆被检测到，如果有，则进入步骤（5），如果没有则返回步骤（1）；

（5）自动进入车辆跟踪模式，处理连续若干帧或目标丢失后返回步骤（1）。

具体的，所述步骤（1）中，所述视频是由安装在车辆上的摄像头实时拍摄，摄像头安装在车辆前端左右两侧的位置。

为了加快检测速度和精度，得到视频后，在进行步骤（1）之前，先进行预处理，预处理过程如下：

（1-1）确定感兴趣区域；根据实际应用中视频图像拍摄的内容来选择感兴趣区域，例如在视频图像中，已知大部分的车道在图像的下半部分，所以可取下半部分的图像作为感兴趣区域。

（1-2）从感兴趣区域中提取出车道线的边缘点；

（1-3）采用Hough变换对步骤（1-2）得到的边缘点进行处理，拟合车道线，根据拟合的车道线斜率判定得到两条外车道线；

（1-4）截取视频中外车道线内的路面区域，即为驾驶员所需要检测车辆、跟踪车辆的重点区域，截取之后再进行车辆的检测。

更进一步的，所述步骤（1-3）中，根据摄像头安装位置，所需拟合的车道线斜率为正负各一条，所以在进行Hough变换时，将斜率为正以及斜率为负的直线分开记录，各拟合两条备选直线总计四条相应的直线，最后分别选取斜率绝对值较小的两条直线作为外车道线。因为在视频图像中，外车道线的斜率相对于虚车道线更倾斜，所以判定一侧中斜率绝对值较小的直线为外车道线。

具体的，所述步骤（1）中，检测视频中的车辆的具体步骤如下：