[发明专利]基于自车摄像头感知信息的前方车辆侧翻识别方法

说明书

本发明公开了一种基于自车摄像头感知信息的前方车辆侧翻识别方法，首先通过自车的车载摄像头获得前方区域环境的图像，然后识别图像中的车辆区域，再分别提取连续两帧图像中车辆区域的特征点，进行特征匹配；使用自适应阈值剔除方法剔除所有特征点匹配对中不在设定特征平面上的特征点；利用剩余的特征点匹配对计算侧翻特征角及前若干帧前方环境图像的侧翻特征角绝对值之和；根据侧翻特征角之和是否大于侧翻阈值，判定前方车辆是否发生侧翻。本发明利用车载摄像头获取前方区域环境的图像信息，并通过该信息对前方车辆的侧翻状态进行判别，解决了目前无人驾驶车辆无法对前方车辆侧翻状态识别的问题。

技术领域

本发明属于无人驾驶汽车自主决策技术领域，特别涉及一种高速公路前方车辆侧翻状态识别方法，帮助自车更好地理解前方车辆状态，更好地进行行为决策和轨迹规划。

背景技术

无人驾驶车辆在高速公路上的行驶过程中，会根据周围车辆的不同的行为做出自车决策。因此为了使无人驾驶车辆做出正确的决策，需要对周围车辆的行为和驾驶状态进行准确地识别。目前，周围车辆的刹车、换道、车道保持、超车、转向等行为均能较好的被无人驾驶车辆识别。然而，目前几乎没有识别前方车辆侧翻状态的方法。但是，当前方车辆发生侧翻时，其运动不受前方车辆驾驶员控制，其会严重威胁无人驾驶车辆的安全。因此，为了提高无人驾驶车辆的驾驶安全性，需要根据无人驾驶车辆传感器获取的信息，对环境中前方车辆的状态(是否侧翻)进行正确识别，然后更好地预测前方车辆的未来轨迹，做出合理地行为决策和轨迹规划，从而避免或减轻前方侧翻车辆对本车造成的影响。

发明内容

本发明的目的是针对高速公路无人驾驶汽车在混合交通流中面临周围行驶的汽车，提供一种在线侧翻识别方法。本发明根据车载传感器获取的信息判别前方车辆是否发生侧翻，有效解决自车难以识别或监控前方车辆侧翻状态的难题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提出的一种基于自车摄像头感知信息的前方车辆侧翻识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)通过自车车载摄像头获取第N帧和第N-1帧前方环境图像，对两帧前方环境图像中的车辆区域进行特征匹配，并将所有的特征点匹配对存储在集合X中；

2)使用自适应阈值剔除方法将集合X中存储的所有特征点匹配对中不在设定特征平面上的特征点剔除，并将未剔除的特征点匹配对存储在集合K中；

3)根据集合K中的特征点匹配对计算第N帧和第N-1帧前方环境图像之间的侧翻特征角θ_N；

4)根据第N帧前方环境图像的前n帧前方环境图像的侧翻特征角绝对值之和ss_N与疑似侧翻阈值th_s的大小更新第N帧前方环境图像中车辆的侧翻特征角之和S_N，具体为：

若ss_N＜th_s，则令如果ss_N≥th_s，则令S_N＝S_N-1+θ_N，th_s为疑似侧翻阈值，θ_ii为第N帧前方环境图像的前n帧前方环境图像中的一个侧翻特征角；

5)根据第N帧前方环境图像的侧翻特征角之和S_N的绝对值与侧翻阈值th的大小判断第N帧前方环境图像中的车辆是否发生侧翻，具体为：

若abs(S_N)≥th，判断第N帧前方环境图像中的车辆发生侧翻，通知自车前方有侧翻车辆，请求响应；若abs(S_N)＜th，判定第N帧前方环境图像中的车辆未发生侧翻，使N＝N+1，返回步骤1)，继续监控前方车辆的侧翻状态，直至自车的驾驶任务完成。

进一步地，步骤2)具体包括以下步骤：