[发明专利]车道偏离预警系统及方法

权利要求书

1.一种车道偏离预警系统，其特征在于：所述系统包括电连接的摄像单元，用于接收并传递路况的图像信号；

车道线识别单元，与所述摄像单元连接，接收所述图像信号，并对所述图像信号进行canny边缘检测和Hough变换，以识别车道线；

偏移检测单元，与所述车道线识别单元连接，根据识别出的车道线，计算其与车体之间的距离，当所述距离超过预设阀值时，发出预警指令；

预警单元，与偏移检测单元连接，接收所述预警指令，并发出相应的预警信号。

2.如权利要求1所述的车道偏离预警系统，其特征在于：所述系统进一步包括显示单元，其与所述偏移检测单元相连接，将车体的速度、距离和路况图像信号中的一个或多个显示于LCD显示屏上。

3.如权利要求1所述的车道偏离预警系统，其特征在于：所述系统进一步包括：

控制单元，与所述摄像单元和预警单元相连接，并包括所述车道线识别单元和偏移检测单元，用于控制并调度系统的整体运行；

存储单元，与所述控制单元连接，并受其控制，用于存储系统运行程序、数据以及预设参数。

4.一种实现车道偏离预警的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1标定摄像单元，以接收并传递路况图像信号；

步骤2根据车辆行驶状态设置检测车道线的有效区域，所述有效区域的面积大于实际车道线在图像中的面积；

步骤3对有效区域内的图像信号进行canny边缘检测，得到二值化图像；

步骤4利用二值化后的图像进行Hough变换，查找并匹配车道线；

步骤5根据检测出的车道线，求取车体和所述车道线之间的距离，并判断是否发出预警指令；

步骤6根据预警指令发出预警信号。

5.如权利要求4所述的实现车道偏离预警的方法，其特征在于：所述步骤3进行canny边缘检测时，约束条件为：

(grad_right2left[x][y]＞th1)&&(grad_left2right[x][y]＜th2)&&(gray_right_av erage[x][y]＞th3)，

其中[x][y]是计算机中的二维数组索引，[x][y]所在的坐标系为：以图像左上角为原点，水平向右为x轴正方向，水平向下为y轴正方向，grad_right2left[x][y]是当前检测帧的图像[x][y]右侧灰度值与左侧灰度值之差，其计算公式为：

grad_right2left[x][y]＝gray[x+3][y]+gray[x+4][y]-gray[x-1][y]-gray[x-2][y]，

所述gray[x][y]是所述当前检测帧图像[x][y]处灰度值；gray[x+3][y]是X正方向上距所述当前检测帧图像[x][y]处3个像素位置处的像素灰度值，gray[x+4][y]是X正方向上距所述当前检测帧图像[x][y]处4个像素位置处的像素灰度值，gray[x-1][y]是X负方向上距所述当前检测帧图像[x][y]处1个像素位置处的像素灰度值，gray[x-2][y]是负方向上距所述当前检测帧图像[x][y]处2个像素位置处的像素灰度值；th1为所述当前检测帧图像[x][y]右侧灰度值与前检测帧图像[x][y]左侧灰度值的差必须满足的最小值；grad_left2right[x][y]是所述当前检测帧图像[x][y]右侧一定距离的灰度值与左侧一定距离灰度值之差，其计算公式为：

grad_left2right[x][y]＝gray[x+L+1][y]+gray[x+L+2][y]-gray[x+1][y]-gray[x+2][y]，gray[x+L+1][y]是X正方向上距当前检测帧图像[x][y]处L+1个像素宽度位置处的像素灰度值，gray[x+L+2][y]是X正方向上距所述当前检测帧图像[x][y]处L+2个像素宽度位置处的像素灰度值，gray[x+1][y]是X正方向上距所述当前检测帧图像[x][y]处1个像素宽度位置处的像素灰度值，gray[x+2][y]是X正方向上距所述当前检测帧图像[x][y]处2个像素宽度位置处的像素灰度值，L为有效区域中假设的车道线的宽度)；th2为所述当前检测帧图像[x][y]X正方向上大于L距离的灰度值与前检测帧图像[x][y]X正方向上相邻像素灰度值差必须满足的最大值；gray_right_average[x][y]是所述当前检测帧的图像[x][y]X正方向上四个相邻像素范围内的平均灰度值，其计算公式为：

gray_right_average[x][y]＝(gray[x+1][y]+gray[x+2][y]+gray[x+3][y])/3，其中，th3为路面灰度阈值。