[发明专利]一种单相机跟踪车道线的导航方法

摘要

本发明公开了一种单相机跟踪车道线的导航方法，包括以下步骤：标定获得各倾斜角度像素距离换算比例；调整CCD相机的中心线与支撑杆的轴线之间的倾斜角度，拍摄任一倾斜角度的图像；识别任一图像中的车道线，选取初始倾斜角度；将CCD相机的中心线与支撑杆的轴线之间的倾斜角度调整至初始倾斜角度；求得初始倾斜角度下图像中的车道线与图像的纵向中心线的夹角；调整机器人的行进角度，使图像中的车道线与图像的纵向中心线的夹角为零；求得图像中车道线与图像的纵向中心线的像素距离和图像的纵向中心线与机器人的中心轴线的间距；求得任一时刻车道线偏离机器人距离调整至预设的机器人偏离车道距离；机器人沿车道方向行进直至终点。

主权项

1.一种单相机跟踪车道线的导航方法，包括沿车道方向行进、且行进角度任意的机器人(2)，其特征在于，还包括安装在机器人(2)的前部、且与机器人(2)的中心轴线重合的车道线跟踪视觉组件(3)；所述车道线跟踪视觉组件(3)包括底部安装在机器人(2)的前部的支撑杆(31)，设置在支撑杆(31)的顶部的倾斜伺服电机(32)，与倾斜伺服电机(32)的转轴连接的连接柱(33)，以及安装在连接柱(33)上、与机器人(2)的中心轴线重合的CCD相机(34)；所述导航方法，包括以下步骤：步骤S1，利用平行于机器人的中心轴线的均匀间隔的黑白条纹标定获得在m倾斜角度下第n个区间内的像素距离换算比例f_mn；获得在m倾斜角度下图像的纵向中心线与机器人的中心轴线的间距L_m；预设机器人偏离车道距离T；所述倾斜角度m大于‑45°且小于45°；步骤S2，选取车道检测的起始点，并利用倾斜伺服电机调整CCD相机的中心线与支撑杆的轴线之间的倾斜角度m，同时，拍摄任一倾斜角度m的图像；步骤S3，利用阀值分割和直线提取算法识别图像中的车道线，选取图像中车道线与图像的中心线的距离差最小值的图像对应的倾斜角度、并标记为初始倾斜角度i；步骤S4，将CCD相机的中心线与支撑杆的轴线之间的倾斜角度调整至初始倾斜角度i，且利用CCD相机拍摄行进的图像；步骤S5，利用阀值分割和直线提取算法识别图像中的车道线，求得初始倾斜角度i下图像中的车道线与图像的纵向中心线的夹角；所述图像的纵向中心线与机器人的中心轴线平行；步骤S6，调整机器人的行进角度，重复步骤S5，直至图像中的车道线与图像的纵向中心线的夹角为零；步骤S7，求得图像中车道线与图像的纵向中心线的像素距离S和图像的纵向中心线与机器人的中心轴线的间距L_i；根据像素距离S求得车道线位于图像中第j个区间内；在初始倾斜角度i下第j个区间内像素距离换算比例为f_ij；求得任一时刻车道线偏离机器人距离为f_ij×S+L_i；步骤S8，调整机器人平移运动，重复步骤S7，直至车道线偏离机器人距离调整至预设的机器人偏离车道距离T；步骤S9，机器人沿车道方向行进，并重复步骤S5至步骤S8，直至机器人行驶至车道检测的终点。