[发明专利]基于智能后视镜的车道偏离预警系统

摘要

本发明提供一种基于智能后视镜的车道偏离预警系统，包括：智能后视镜模块、视频采集模块、视频处理模块、OBD车辆测速模块、用户可视化交互界面模块、语音和图形预警模块，智能后视镜模块提供传感器信息，并作为运行载体；视频采集模块采集智能后视镜模块的原始图像数据；视频处理模块对原始图像数据进行车道标识识别，判定是否偏离当前车道；OBD车辆测速模块获取车辆实时车速，以控制系统打开与关闭；用户可视化交互界面模块用于驾驶员对系统的基本设置；语音和图形预警模块根据视频处理模块的结果，选择是否要对驾驶员进行语音和醒目图形警示。本发明基于低成本的安卓平台开发，具有成本低、高度集成化、安装维护简单、简单易用的优点。

主权项

1.一种基于智能后视镜的车道偏离预警系统，其特征在于，包括：OBD车辆测速模块和集成化智能后视镜；所述的OBD车辆测速模块，安装在车辆的专用OBD接口上，将车辆的速度信息传输给集成化智能后视镜；所述车道偏离预警系统根据当前车辆的速度打开或关闭集成化智能后视镜中的视频处理模块以节约有限的计算资源；所述的集成化智能后视镜，集成有安卓软件系统和硬件传感器，所述安卓软件系统用于安装视频采集模块、视频处理模块、用户可视化交互界面模块、语音和图形预警模块；所述硬件传感器包括摄像头、液晶显示屏、蜂鸣器、CPU、蓝牙；其中：所述摄像头用于为所述视频采集模块提供采集的实时图像；所述液晶显示屏幕和所述蜂鸣器用于给所述用户可视化交互界面模块、所述语音和图形预警模块提供屏幕显示以及语音警告；所述CPU用于给所述视频处理模块提供计算支持；所述蓝牙用于接收所述OBD车辆测速模块采集的车辆速度信息；所述视频采集模块用于读取摄像头实时图像，并将摄像头采集到的车辆前方道路的原始视频图像数据传输到视频处理模块；所述视频处理模块对视频采集模块传输的原始视频图像数据进行预处理，并采用基于时空图的车道标识检测算法，以检测出车辆当前行驶的车道位置，从而判断车道与车辆的相对位置，进而判断车辆是否存在偏离行驶车道的趋势；所述用户可视化交互界面模块，用于驾驶员与所述车道偏离预警系统的人机交互，驾驶员通过用户可视化交互界面模块设置预警阈值、预警级别；所述语音和图形预警模块，根据视频处理模块的检测结果，如果车辆偏离了当前车道，以语音、醒目图形的方式呈现于蜂鸣器和液晶显示屏幕，起到警告驾驶员的目的；所述的视频处理模块，采用基于时空图的车道标识检测算法来识别当前行驶的车道，所述基于时空图的车道标识检测算法通过时空图生成、时空图对准、车道线检测的方法完成感知任务；所述基于时空图的车道标识检测算法通过时空图生成、时空图对准、车道线检测的方法完成感知任务，是指：对于图像底部设定不少于4条横向扫描线，扫描线的间隔对应地面坐标系的等间隔分布，对于一条扫描线而言，建立对应于该扫描线的时空图；时空图融合了当前图像帧和之前连续多帧图像的特征，每一帧图像的扫描线纵向叠加，就形成了一幅时空图；基于车辆不会发生突然转向的假设，根据梯度变化信息对时空图进行对准，使得时空图中两条车道线近似修正为一条直线；由此，在原有时空图的基础上，每一条历史扫描线都会产生横向上的偏移，生成对准时空图；然后，在对准时空图的基础上进行车道线的检测：预处理对准时空图，进行高斯模糊和二值化处理，将亮度高的像素转换成白色的点；使用Hough变换检测直线，两条直线和顶部扫描线的交点，即为这条扫描线上的左车道线特征点和右车道线特征点；对于每条扫描线均做以上处理，根据横向扫描线对应对准时空图的检测结果，得到在原始图像平面上的车道线特征点，分别对左右两条车道线的对应点，进行多项式曲线拟合，得到车道线检测的结果；有了车道线检测结果，根据历史帧的结果，得出车辆行驶的横向变化趋势，从而判定车辆是否偏离了当前车道。