[发明专利]一种智能汽车无人驾驶系统

权利要求书

1.一种智能汽车无人驾驶系统，其特征在于，包括处理器、车道线检测装置、障碍物检测装置、车辆控制模块、电源和电源管理模块，所述处理器分别与所述车道线检测装置、障碍物检测装置、车辆控制模块和电源管理模块连接，对所述车道线检测装置、障碍物检测装置、车辆控制模块和电源管理模块进行控制，所述车道线检测装置用于对车道线进行检测，所述障碍物检测装置用于对道路障碍物进行检测，所述车辆控制模块用于根据车道线检测结果和障碍物检测结果对电动汽车进行控制，所述电源用于向所述处理器、车道线检测装置、障碍物检测装置、车辆控制模块和电源管理模块供电，所述电源管理模块用于对电源进行充放电管理。

2.根据权利要求1所述的智能汽车无人驾驶系统，其特征在于，所述电源为锂电池电池组。

3.根据权利要求2所述的智能汽车无人驾驶系统，其特征在于，所述车道线检测装置包括图像获取模块、图像分割模块、图像变换模块和车道线检测模块，所述图像获取模块用于采用相机获取道路图像，所述图像分割模块用于对道路图像进行分割，所述图像变换模块用于将分割的道路图像从图像坐标系变换到俯视图空间坐标系，所述车道线检测模块用于在俯视图空间坐标系对车道线进行检测。

4.根据权利要求3所述的智能汽车无人驾驶系统，其特征在于，所述图像分割模块包括第一分割模块、第二分割模块和融合模块，所述第一分割模块用于对图像进行一次分割，获取一次分割结果，所述第二分割模块用于对图像进行二次分割，获取二次分割结果，所述融合模块用于对一次分割结果和二次分割结果进行融合，获取最终图像分割结果。

5.根据权利要求4所述的智能汽车无人驾驶系统，其特征在于，所述第一分割模块用于对图像进行一次分割，获取一次分割结果，具体为：

对道路图像进行灰度化处理，得到灰度图像I(x,y)；

对于灰度图像，采用下式进行滤波处理：式中，p(x,y)表示滤波后的灰度图像，σ表示灰度图像I(x,y)的灰度标准差；

对于灰度图像中的像素(x,y)，采用下式进行二值化处理：式中，p(x,y)表示像素(x,y)的灰度值，q(x,y)表示像素(x,y)的二值化结果，Z(x,y)表示像素(x,y)的二值化阈值；

像素(x,y)的二值化阈值Z(x,y)通过下式确定：Z(x,y)＝E+ln(G+1)，式中，E表示像素(x,y)的3×3邻域像素的灰度平均值，G表示像素(x,y)的3×3邻域像素灰度值的均方根；

将二值化结果q(x,y)作为图像一次分割结果。

6.根据权利要求5所述的智能汽车无人驾驶系统，其特征在于，所述第二分割模块用于对图像进行二次分割，获取二次分割结果，具体为：对道路图像进行灰度化处理，得到灰度图像I(x,y)；采用canny算法对图像边缘进行检测，得到二次分割结果r(x,y)。

7.根据权利要求6所述的智能汽车无人驾驶系统，其特征在于，所述融合模块用于对一次分割结果和二次分割结果进行融合，获取最终图像分割结果，具体为：采用下式对一次分割结果和二次分割结果融合：式中，k(x,y)表示图像最终分割结果。

8.根据权利要求7所述的智能汽车无人驾驶系统，其特征在于，所述图像变换模块用于将分割的道路图像从图像坐标系变换到俯视图空间坐标系，具体为：

图像坐标系是图像以像素为单位的坐标系，像素的坐标(x,y)代表像素在图像中的列数和行数，假定道路是水平的，则变换到俯视图空间坐标系的像素点都在同一平面，在俯视图空间坐标系的位置(u,v)通过下式得到：

式中，h表示相机相对地面的高度，表示道路图像行数，n表示道路图像列数，β₀表示相机倾斜角，θ_x表示垂直相机半角，θ_y表示水平相机半角。