[发明专利]基于车载双目相机和分段式PID控制的车道保持方法

摘要

本发明涉及一种基于车载双目相机和分段式PID控制的车道保持方法。包括如下步骤：基于车载双目相机估算车辆可通行区域；进行车道线检测和跟踪；计算车辆侧偏角；计算车辆的车道偏离距离；利用转角分段PID控制器计算修正车道偏离距离所需要的方向盘转角补偿值；根据方向盘转角补偿值计算修正车道偏离所需要的方向盘转向电机控制电压，然后输入给方向盘转向电机，对车辆车道偏离进行修正。本发明显著提升检测准确率，采用分段PID控制策略对车辆的方向盘转角进行修正，修正更为精确，实现不同车速的车道保持，提高车辆车道保持的准确性和可靠性，从而提高行车的安全性。本发明适用于直线和转弯等不同工况。

主权项

1.一种基于车载双目相机和分段式PID控制的车道保持方法，其特征在于包括如下步骤：①基于车载双目相机估算车辆可通行区域；②在估算出的车辆可通行区域内进行车道线检测和跟踪；③计算车辆侧偏角β：在所提取的左侧车道线和右侧车道线区域内，提取FAST特征，并进行SURF特征描述，利用FLANN对相邻两帧图片的对应区域进行特征匹配，得到Homography矩阵，进行奇异值分解，得到车辆图像坐标系下的平动信息，平动信息的x与y分量的比值即为车辆侧偏角β；④计算车辆的车道偏离距离ΔY：根据车道线检测和跟踪结果，确定车道中心线信息，即左车道线与右车道线在车辆图像坐标系中的几何中值，根据车辆侧偏角β以及预瞄距离d，估算车辆预瞄轨迹信息，d＝K*V，其中V为车速，K为比例系数，K通过实验标定；在车辆图像坐标系下计算车辆的车道偏离距离ΔY，ΔY＝d*sinβ‑f(d*cosβ)，其中Y＝f(X)为车道中心线对应拟合方程；⑤利用转角分段PID控制器计算修正车道偏离距离ΔY所需要的方向盘转角补偿值Δδ；⑥根据方向盘转角补偿值Δδ计算修正车道偏离所需要的方向盘转向电机控制电压V_D，然后输入给方向盘转向电机，对车辆车道偏离进行修正。