使用霧傳感器的車道識別系統及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的典型實施例涉及一種車道識別系統及方法，特別是一種使用霧傳感器的車道識別系統及方法，分析霧傳感器信號，基于分析過的信號通過影像處理獲取最終車道信息。
【背景技術】
[0002]最近，在汽車行業(yè)中，對于一種用于幫助駕駛員提升駕駛能力的先進駕駛員輔助系統(ADAS)技術的開發(fā)，已經展開了積極的研究。
[0003]特別是，已經出現了許多基于車道識別技術的先進駕駛員輔助系統(ADAS)。其中，比較有代表性的先進駕駛員輔助系統，可以包括車道偏離預警系統(LDWS)。
[0004]根據現有技術，專利號為N0.10-0666276 (專利文件I)的韓國專利已經公開了一種車道識別方法。
[0005]專利文件I涉及一種使用沒影點技術的車道偏離預警方法。附圖5為用于說明車道偏離預警方法的一流程圖。
[0006]如圖5所示，根據現有技術的車道偏離預警方法，包括:通過一攝像頭接收一車道的一影像；所述車道的影像信息進行二值化處理；通過去除被二值化處理后的車道信息中的無用部分選取邊界；通過一基于兩側的輸入車道的直線方程計算車道的坡度；以及建模所述車道圖形；比較建模車道圖形與預設的警戒閾值部分；以及當車道圖形超過警戒閾值時對駕駛員發(fā)出警告。通過車道偏離預警方法，在機動車操作過程中，從影像輸入單元輸入的車道信息的分析過程可以得到更精確地執(zhí)行。
[0007]然而，雖然多種相關技術已經得到發(fā)展，如附圖1A或IB所示，在機動車擋風玻璃上形成霜或霧的特殊環(huán)境下，車道偏離預警系統及方法中的車道識別精度可能被顯著的降低。
[0008]此外，當由于霜或霧的影響而導致車道被誤識別時，基于誤識別車道的車道偏離預警系統可能會發(fā)生故障，增加了操作過程中發(fā)生事故的風險。
[0009]最近，一種除霧系統也得到了較大的發(fā)展，當霧傳感器檢測到擋風玻璃上的霜或霧時，在機動車內運轉一空調系統。然而，由于所述空調系統的實施與所述車道識別系統的操作是各自獨立的，除霧系統無助于所述車道識別精度的提高。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明是針對上述問題被研發(fā)出來的，本發(fā)明的目的在于，提供一種使用霧傳感器的車道識別系統及方法，分析霧傳感器信號，并基于分析過的霧傳感器信號進行影像處理，通過影像處理獲取最終車道信息，從而在機動車擋風玻璃上形成霜或霧的特殊環(huán)境下，可以精確識別車道。
[0011]本發(fā)明還有另一目的在于，提供一種使用霧傳感器的車道識別系統及方法，防止因霜或霧而導致誤識別車道，最大限度地減少車道偏離預警系統或類似設備的故障。
[0012]本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點可以從下文描述中被了解到，聯系本發(fā)明的實施例可以變得更加明顯。并且，對本發(fā)明所屬領域的技術人員來說很明顯的是，本發(fā)明的目的和優(yōu)點可以通過權利要求及其組合的形式被了解到。
[0013]根據本發(fā)明的一個方面，一種使用霧傳感器的車道識別系統，包括:一霧傳感器，被安裝在一機動車的除霧系統中；一成像單元，被安裝所述機動車的擋風玻璃上，以便顯示機動車前方的影像；以及一集成控制單元，用于分析從所述霧傳感器接收到的一霧傳感器信號、基于分析過的所述霧傳感器信號處理從所述成像單元接收到的影像信號，以及獲取車道信息。
[0014]所述霧傳感器可以檢測到所述擋風玻璃的溫度及外界溫度。
[0015]在處理所述影像數據信號時，所述集成控制單元分析所述霧傳感器信號，并且在所述擋風玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預設參照值的情況下，突出所述影像的邊界。
[0016]在處理所述影像數據信號時，所述集成控制單元分析所述霧傳感器信號，并且在所述擋風玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預設參照值的情況下，設置一沒影點參照區(qū)域，使得只有與預設區(qū)域中一沒影點相對應的邊界被識別為一車道邊界。
[0017]在處理所述影像數據信號時，所述集成控制單元分析所述霧傳感器信號，并且在所述擋風玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預設參照值的情況下，突出所述影像的邊界，或者設置一沒影點參照區(qū)域，使得只有與預設區(qū)域中一沒影點相對應的邊界被識別為一車道邊界。
[0018]基于一個或多個所述影像的突出的邊界及所述沒影點參照區(qū)域，所述集成控制單元選取預期為車道的邊界；通過預定義算法群集被選取的所述邊界，并且去除不能反映所述車道信息的無用的邊界群組，從而獲取所述車道信息。
[0019]所述預設參照值可以被設置為三度。
[0020]在四分之一視頻圖形陣列(quarter video graphics array ,縮寫為QVGA)的情況下，所述沒影點參照區(qū)域的像素范圍被設置為所述影像中心處的最大值20像素與對應前方50米處的最小值5像素之間。
[0021]所述集成控制單元傳送獲取的車道信息至一基于車道識別的機動車的先進駕駛員輔助系統(advanced driver assistance system，縮寫為 ADAS)。
[0022]所述成像單元包括一電荷稱合元件(charge-coupled device,縮寫為CO))攝像頭。
[0023]所述霧傳感器、所述成像單元以及所述集成控制單元是在單一 ECU的基礎上實施的。
[0024]根據本發(fā)明的另一個方面，一種使用霧傳感器的車道識別方法，包括:一信號接收步驟，從機動車的除霧系統提供的一霧傳感器接收一霧傳感器信號，以及從安裝在所述機動車的擋風玻璃上的一成像單元接收一影像信號，以便顯示所述機動車前方的影像；一影像處理步驟，分析在所述信號接收步驟中接收到的所述霧傳感器信號，以及基于分析過的所述霧傳感器信號處理所述影像信號；以及一車道信息獲取步驟，從影像處理步驟中處理過的影像中獲取車道信息。
[0025]所述影像處理步驟包括:一參照設置處理步驟，分析所述霧傳感器信號，并且在所述擋風玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預設參照值時，突出所述影像的邊界或者設置一沒影點參照區(qū)域；一邊界選取步驟，基于在所述參照設置處理步驟中被設置的參照，選取預期為車道的邊界；一群集步驟，通過預定義算法群集所述邊界選取步驟中選取的邊界；以及一濾除步驟，在所述群集步驟中形成的邊界群組中，去除不能反映所述車道信息的無用的邊界群組。
[0026]所述預設參照值(predetermined reference value )設置為三度。
[0027]在四分之一視頻圖形陣列(QVGA)的情況下，所述沒影點參照區(qū)域的像素范圍被設置為所述影像中心處的最大值20像素與對應前方50米處的最小值5像素之間。
[0028]在車道信息獲取步驟之后，還包括傳送獲取的車道信息至一基于車道識別的機動車先進駕駛員輔助系統(ADAS)的步驟。
[0029]所述信號接收步驟、所述影像處理步驟以及所述影像處理步驟可以在單一 E⑶的基礎上實施的。
[0030]可以被理解的是，前文中對本發(fā)明的一般描述和下文中對本發(fā)明的詳細說明皆為示范和解釋，其目的是對請求保護的發(fā)明提供進一步的解釋。
【附圖說明】
[0031]結合所附圖片及下文的詳細說明，本發(fā)明的上述及其他目的、特征及其他優(yōu)點，將會變得更加明顯，其中:
圖1A及IB為顯示在機動車的擋風玻璃上形成霜和霧的案例的照片；
圖2為本發(fā)明中一種使用霧傳感器的車道識別系統的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明的實施例中使用霧傳感器實現車道識別系統的系統說明圖；
圖4為本發(fā)明的實施例中一種使用霧傳感器的車道識別方法的流程圖；以及圖5為現有技術中一種車道識別方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]在附圖中，為了使得描述更加方便和清楚，每一部件的圖示可能被擴大。此外，本文所使用的術語可以考慮由本發(fā)明中的作用來定義，而且可以根據用戶或運營商的習慣或意圖被改變。因此，該術語應該根據此處展示的全部披露內容來定義。此外，本發(fā)明的實施例僅為在權利要求書中所描述的結構的一個示例，而不是限制本發(fā)明的范圍，而且權利要求必須基于本說明書中的技術理念進行解讀。
[0033]圖2為本發(fā)明中一種使用霧傳感器的車道識別系統的結構示意圖。
[0034]參照圖2，根據本發(fā)明的實施例，所述使用霧傳感器的車道識別系統包括一霧傳感器222，一成像單元210，以及一集成控制單元230。
[0035]成像單元210被安裝在一機動車的擋風玻璃上，實現顯示機動車前方影像的功能。在這種情況下，成像單元210可以包括一電荷耦合元件(CXD)攝像頭。
[0036]霧傳感器222被設置于一除霧系統220內，實現檢測所述擋風玻璃的溫度及外界溫度的功能。如上所述，當霧傳感器222檢測到所述擋風玻璃上的霜或霧，除霧系統220運行所述機動車中的一空調系統，以便去除所述霜或霧。
[0037]集成控制單元230分析從霧傳感器222接收到的一霧傳感器信號、基于分析過的所述霧傳感器信號處理從所述成像單元接收到的影像信號，以及獲取最終車道信息。
[0038]當時，集成控制單元230可以分析所述霧傳感器信號，并且在所述擋風玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預設參照值的情況下，突出所述影像的邊界。
[0039]此外，用于獲取車道信息的另一種方法，集成控制單元230可以分析霧傳感器信號，并且在所述擋風玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于預設參照值的情況下，設置一沒影點參照區(qū)域，使得只有與預設區(qū)域中一沒影點相對應的邊界被識別為一車道邊界。
[0040]當時，所述外界溫度與所述擋風玻璃溫度的差值的預設參照值可以被設置為三度。所述預設參照值的設置顯示，基于實驗結果，當所述擋風玻璃的溫度與所述外界溫度的差值小于三度時，在擋風玻璃上形成霜或霧。
[0041]此外，在四分之一視頻圖形陣列(QVGA)的情況下，所述沒影點參照區(qū)域的像素范圍被設置為所述影像中心處的最大值20像素與對應前方50米處的最小值5像素之間。所述沒影點參照區(qū)域顯示，當在擋風玻璃上形成霜或霧時，車道邊界可能被集中的區(qū)域。
[0042]為了獲取更精確的車道信息，集成控制單元230可以突出所述影像的邊界，同時設置一沒影點參照區(qū)域，使得只有對應預設區(qū)域中一沒影點的一邊界被識別為一車道邊界。
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