1.一種基于車載雙目相機(jī)和分段式PID控制的車道保持方法,其特征在于包括如下步驟:
①基于車載雙目相機(jī)估算車輛可通行區(qū)域;
②在估算出的車輛可通行區(qū)域內(nèi)進(jìn)行車道線檢測和跟蹤;
③計算車輛側(cè)偏角β;
④計算車輛的車道偏離距離ΔY;
⑤利用轉(zhuǎn)角分段PID控制器計算修正車道偏離距離ΔY所需要的方向盤轉(zhuǎn)角補(bǔ)償值Δδ;
⑥根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角補(bǔ)償值Δδ計算修正車道偏離所需要的方向盤轉(zhuǎn)向電機(jī)控制電壓VD,然后輸入給方向盤轉(zhuǎn)向電機(jī),對車輛車道偏離進(jìn)行修正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于車載雙目相機(jī)和分段式PID控制的車道保持方法,其特征在于所述的步驟①為:獲取所述的車載雙目相機(jī)送來的信息,利用雙目視差匹配代價逐行求和獲得V-視差圖,將V-視差圖中點集擬合成B-樣條曲線獲得縱向道路模型;根據(jù)縱向道路模型,利用動態(tài)規(guī)劃雙目視差匹配代價的方法檢測車輛前方可通行區(qū)域范圍,即車道檢測的感興趣圖像區(qū)域,計算障礙物與道路交線,交線以下部分即為車輛可通行區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于車載雙目相機(jī)和分段式PID控制的車道保持方法,其特征在于所述的步驟②為:在估算出的車輛可通行區(qū)域內(nèi)提取二次化邊緣特征,設(shè)定車道線寬度、距離及角度閾值,過濾掉不符合車道線幾何特征的二次化邊緣特征,利用固定長度多段直線擬合車道線特征點,通過車道線長度閾值設(shè)定,確定車道線類型,利用卡爾曼濾波,對已檢測出的車道線進(jìn)行跟蹤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于車載雙目相機(jī)和分段式PID控制的車道保持方法,其特征在于所述的步驟③為:在所提取的左側(cè)車道線和右側(cè)車道線區(qū)域內(nèi),提取FAST特征,并進(jìn)行SURF特征描述,利用FLANN對相鄰兩幀圖片的對應(yīng)區(qū)域進(jìn)行特征匹配,得到Homography矩陣,進(jìn)行奇異值分解,得到車輛圖像坐標(biāo)系下的平動信息,平動信息的x與y分量的比值即為車輛側(cè)偏角β。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于車載雙目相機(jī)和分段式PID控制的車道保持方法,其特征在于所述的步驟④為:根據(jù)車道線檢測和跟蹤結(jié)果,確定車道中心線信息,即左車道線與右車道線在車輛圖像坐標(biāo)系中的幾何中值,根據(jù)車輛側(cè)偏角β以及預(yù)瞄距離d,估算車輛預(yù)瞄軌跡信息,d=K*V,其中V為車速,K為比例系數(shù),K通過實驗標(biāo)定;在車輛圖像坐標(biāo)系下計算車輛的車道偏離距離△Y,
ΔY=d*sinβ-f(d*cosβ),其中Y=f(X)為車道中心線對應(yīng)擬合方程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的基于車載雙目相機(jī)和分段式PID控制的車道保持方法,其特征在于所述的步驟⑤為:利用轉(zhuǎn)角分段PID控制器確定方向盤轉(zhuǎn)角補(bǔ)償值Δδ,
為轉(zhuǎn)角分段PID控制器增益值,通過試驗標(biāo)定好的第一個車速-控制增益表獲得。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的基于車載雙目相機(jī)和分段式PID控制的車道保持方法,其特征在于所述的步驟⑥為:根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角補(bǔ)償值Δδ,利用電機(jī)分段PID控制器,計算修正車道偏離所需要的方向盤轉(zhuǎn)向電機(jī)控制電壓VD,
為電機(jī)分段PID控制器增益值,通過試驗標(biāo)定好的第二個車速-控制增益表獲得,
然后將計算得到的電壓VD輸入給方向盤轉(zhuǎn)向電機(jī),由方向盤轉(zhuǎn)向電機(jī)控制方向盤的轉(zhuǎn)向,對車輛車道偏離進(jìn)行修正。