[发明专利]一种自动驾驶的车道保持方法及系统

权利要求书

1.一种自动驾驶的车道保持方法，其特征在于，包括：

采集车辆前方的车道线图像，确定所述车道线图像在图像坐标系中的图像坐标；

获取所述车辆的位置信息，所述车辆的位置信息为所述车辆在地理坐标系中的地理坐标：经度和纬度；

建立世界坐标系，对车道线的图像坐标与所述车辆的地理坐标进行坐标变换处理，根据所述车辆的实际行驶轨迹与所述车辆的目标行驶轨迹的偏离，得到所述车辆相对所述车道线的偏离数据：根据所述车道线在所述世界坐标系中的世界坐标，建立所述车道线的图像坐标与所述车道线的世界坐标的第一变换关系；建立所述车道线的世界坐标与所述车辆的地理坐标的第二变换关系；

将所述偏离数据发送至所述车辆的转向系统；

其中，所述第一变换关系为：

其中，为所述车道线上预设位置的图像坐标，K为一已知的3*3旋转矩阵，为所述车道线上预设位置的世界坐标，R是第一参数，R表示为3*3旋转矩阵，t是第二参数，t表示为3*1平移向量；

所述第二变换关系为：

其中，为所述车道线上两个对应位置的世界坐标，为所述车辆的两个对应位置的地理坐标，为第三参数，表示为2*2旋转矩阵，Δ为第四参数，Δ表示为2*1平移向量；

通过已知世界坐标的车道线上位置，由所述第一变换关系计算得到R的取值和t的取值；

将R的取值和t的取值代入所述第一变换关系，得到任一所述车道线上位置的图像坐标对应的世界坐标；

通过所述第二变换关系计算得到的取值和Δ的取值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集车辆前方的车道线图像，确定所述车道线图像在图像坐标系中的图像坐标的步骤，包括：

对所述车道线图像进行感兴趣区域提取，得到待变换图像；

对所述待变换图像进行Hough变换，得到第一图像；

对所述待变换图像进行颜色提取，得到第二图像，提取的颜色为所述车道线的预设颜色；

对所述第一图像进行曲线拟合，得到具有所述车道线的轮廓的第三图像；

对所述第二图像和所述第三图像进行融合，确定所述车道线的种类和所述车道线上预设位置的图像坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏离数据包括到的取值、Δ的取值以及所述车辆的加速度信息；

选取所述车道线的长度为X，选取所述车道线的宽度为Y，建立所述世界坐标系；

将至少两组对应的和代入所述第二变换关系，计算的取值和Δ的取值。

4.一种自动驾驶的车道保持系统，其特征在于，包括：

车道线图像坐标确定模块：用于采集车辆前方的车道线图像，确定所述车道线图像在图像坐标系中的图像坐标；

车辆位置获取模块：用于获取所述车辆的位置信息，所述车辆的位置信息为所述车辆在地理坐标系中的地理坐标：经度和纬度；

偏离数据计算模块：用于建立世界坐标系，对车道线的图像坐标与所述车辆的地理坐标进行坐标变换处理，根据所述车辆的实际行驶轨迹与所述车辆的目标行驶轨迹的偏离，得到所述车辆相对所述车道线的偏离数据；其中，所述偏离数据计算模块包括：第一变换关系建立单元：用于根据所述车道线在所述世界坐标系中的世界坐标，建立所述车道线的图像坐标与所述车道线的世界坐标的第一变换关系；第二变换关系建立单元：用于建立所述车道线的世界坐标与所述车辆的地理坐标的第二变换关系；

偏离数据发送模块：用于将所述偏离数据发送至所述车辆的转向系统；

其中，所述第一变换关系为：

其中，为所述车道线上预设位置的图像坐标，K为一已知的3*3旋转矩阵，为所述车道线上预设位置的世界坐标，R是第一参数，R表示为3*3旋转矩阵，t是第二参数，t表示为3*1平移向量；

所述第二变换关系为：

其中，为所述车道线上两个对应位置的世界坐标，为所述车辆的两个对应位置的地理坐标，为第三参数，表示为2*2旋转矩阵，Δ为第四参数，Δ表示为2*1平移向量；

通过已知世界坐标的车道线上位置，由所述第一变换关系计算得到R的取值和t的取值；

将R的取值和t的取值代入所述第一变换关系，得到任一所述车道线上位置的图像坐标对应的世界坐标；

通过所述第二变换关系计算得到的取值和Δ的取值。