[发明专利]一种基于双目相机的实时弯道侧翻预警系统与方法

权利要求书

1.一种基于双目相机的实时弯道侧翻预警系统，其特征在于，包括：图像获取模块、图像处理模块、检测模块、信息处理模块、显示模块；

所述图像获取模块将实时获取车辆前方的道路图像传递给图像处理模块；

所述图像处理模块，判断前方是否为弯道，并将所得到前方道路的路面边缘及弯道曲率信息、距离弯道的距离信息传递给信息处理模块；

所述检测模块包括惯性测量单元(IMU)、侧倾角传感器、角速度传感器，并将测得的信息传递给信息处理模块；

所述信息处理模块，接收车辆参数、图像处理模块和检测模块传递来的信息，计算生成侧翻预警信息并传递给显示模块；

所述显示模块用于显示侧翻预警信息并对驾驶员进行语音提醒。

2.根据权利要求1所述的一种基于双目相机的实时弯道侧翻预警系统，其特征在于，所述的图像获取模块由双目相机构成，安装在车辆前端挡风玻璃下面。

3.根据权利要求1所述的一种基于双目相机的实时弯道侧翻预警系统，其特征在于，所述的检测模块安装在车辆惯性参考系质心位置处。

4.根据权利要求1所述的一种基于双目相机的实时弯道侧翻预警系统，其特征在于，所述的显示模块包括LED显示器和报警器。

5.根据权利要求1所述的一种基于双目相机的实时弯道侧翻预警系统，其特征在于，所述的信息处理模块由数据采集卡、计算机组成。

6.根据权利要求1所述的一种基于双目相机的实时弯道侧翻预警系统，其特征在于，所述的图像处理模块为数据采集卡，所述的信息处理模块为计算机。

7.一种基于双目相机的实时弯道侧翻预警方法，包括以下步骤：

步骤一：利用所述图像获取模块实时采集前方道路图像，对图像进行灰度化处理，提取ROI，中值滤波，直方图均衡化与取反处理，增强对比度，灰度形态学处理操作，增强道路边界特征；

步骤二，利用Hough变换进行直线检测，得到直线参数，然后对车道内边界进行提取。利用一种改进的河流寻点算法，这个算法是利用Hough变换的直线作为引导线对边界特征点进行提取。在获得边界特征点后，利用随机抽样一致性算法(RANSAC)结合双曲线模型来计算弯道曲率并进行拟合。利用两条线的角度对前方有无弯道进行判断，当角度大于10度时，认为前方存在弯道，结合Hough变换拟合的直线与曲线进行结合运算，算出像素坐标系下的进弯点坐标。利用双目横向平行模式立体视觉模型计算距离弯道的距离，通过立体标定提高测距精度。

步骤三，根据载荷转移比等高线提出一种具有预测能力的车辆侧翻指标(CLRI)。通过得出临界的侧倾角、侧倾角速度、侧倾角加速度，并结合步骤二所得的弯道曲率，可得出通过此弯道的临界速度，再结合惯性测量单元(IMU)测得的车辆行驶速度，对驾驶员进行预警。

8.根据权利要求7所述的一种基于双目相机的实时弯道侧翻预警方法，其特征在于，所述的步骤二中内边界进行提取方法为：

利用一种基于向量叉乘原理的方法对车道内边界进行提取，假设有n条边界线L_xi右L_yi右，L_xi左L_yi左，i＝1,2,3…n，选取任何一个起始点L_xj右和终止点L_yk右,j,k＝1,2,3…n，对其进行叉乘运算。

F_jk右＝L_xj右L_xi右×L_xj右L_yk右

F_jk右＝L_xj右L_yi右×L_xj右L_yk右

在定义域范围内，F_jk右全部为正时，边界线L_xi右L_yi右为内边界。