一种智能车赛道识别循迹控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110738097A(43)申请公布日2020.01.31(21)申请号201910808485.XG06T7/13(2017.01)(22)申请日2019.08.29G05D1/02(2020.01)G05D1/08(2006.01)(71)申请人华南师范大学地址510006广东省广州市番禺区外环西路378号华南师范大学物理与电信工程学院(72)发明人唐小煜杨明健(74)专利代理机构广州骏思知识产权代理有限公司44425代理人吴静芝(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)G06K9/46(2006.01)G06K9/62(2006.01)G06T7/12(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种智能车赛道识别循迹控制方法(57)摘要本发明涉及一种智能车赛道识别循迹控制方法，包括以下步骤：采集赛道的原始灰度图，对所述原始灰度图进行二值化处理获得黑白图像；对所述黑白图像进行图像分割；提取所述黑白图像中部全白列的特征；提取所述黑白图像赛道一侧的黑色区域中的半月形特征；提取所述黑白图像赛道另一侧的黑色区域轮廓线自下而上向所述半月形特征所在赛道一侧的方向延伸的特征；提取所述黑白图像白色区域中向所述半月形特征所在赛道一侧的方向延伸的特征；根据提取到的特征识别判断赛道类型；根据赛道类型控制智能车的行驶。CN110738097ACN110738097A权利要求书1/2页1.一种智能车赛道识别循迹控制方法，其特征在于，包括以下步骤：采集赛道的原始灰度图，对所述原始灰度图进行二值化处理获得黑白图像；对所述黑白图像进行图像分割；提取所述黑白图像中部全白列的特征；提取所述黑白图像赛道一侧的黑色区域中的半月形特征；提取所述黑白图像赛道另一侧的黑色区域轮廓线自下而上向所述半月形特征所在赛道一侧的方向延伸的特征；提取所述黑白图像白色区域中向所述半月形特征所在赛道一侧的方向延伸的特征；根据提取到的特征识别判断赛道类型；根据赛道类型控制智能车的行驶。2.根据权利要求1所述的智能车赛道识别循迹控制方法，其特征在于，根据提取到的特征判断赛道类型，运用预设的标准模板对提取到的特征进行匹配，根据特征匹配结果识别判断赛道类型。3.根据权利要求1所述的智能车赛道识别循迹控制方法，其特征在于，针对环岛赛道，采取多点分段采集识别判断，包括以下步骤：识别判断是否存在环岛赛道的准备阶段；识别判断出环岛赛道的准备阶段后，在接下来的t1秒内识别判断是否存在环岛赛道的驶近阶段；识别判断出环岛赛道的驶近阶段后，在接下来的t2秒内识别判断是否存在环岛赛道的驶入阶段；识别判断出环岛赛道的驶入阶段后，判定赛道类型为环岛赛道；其中，t0i>ti,i＝1,2ti表示相邻两阶段智能车行驶的时间，t0i表示选取的相邻两阶段的识别时间；si表示相邻两阶段的赛道长度，v表示智能车的速度。4.根据权利要求1所述的智能车赛道识别循迹控制方法，其特征在于，根据赛道类型控制智能车的行驶，针对环岛赛道，包括以下步骤：以所述半月形特征的轮廓线作为特征曲线提取环岛赛道的特征曲率，由环岛赛道的特征曲率获得环岛赛道的中心，根据环岛赛道的中心控制智能车的行驶方向。5.根据权利要求4所述的智能车赛道识别循迹控制方法，其特征在于，所述特征曲线为一组不重合的有序点Qi(xi,yi),i＝0,1,...,n；对所述特征曲线的平均曲率与环岛赛道的中心建立如下关系：C0＝C±k·H其中，C0为环岛赛道的中心；C为利用边缘检测法提取出的环岛赛道中线所在的列数；H为曲线的平均曲率；k为曲率比例系数；к1、к2分别为所述特征曲线的最大曲率和最小曲率，κ1＝max{|Ci|},i＝1,2,...,n，κ2＝min{|Ci|},i＝1,2,...,n；2CN110738097A权利要求书2/2页Qi的一阶导数：Qi的二阶导数：6.一种智能车循迹控制系统，其特征在于，包括：图像采集处理模块，用于采集赛道的原始灰度图，对所述原始灰度图进行二值化处理获得二值化黑白图像；图像特征提取模块，用于对所述二值化黑白图像进行图像分割，提取图像中的特征，包括：提取所述黑白图像中部全白列的特征；提取所述黑白图像赛道一侧的黑色区域中的半月形特征；提取所述黑白图像赛道另一侧的黑色区域轮廓线自下而上向所述半月形特征所在赛道一侧的方向延伸的特征；提取所述黑白图像白色区域中向所述半月形特征所在赛道一侧的方向延伸的特征；赛道识别模块，用于根据提取到的特征识别判断赛道类型；行驶控制模块，用于根据赛道类型控制智能车的行驶。7.一种储存介质，其上储存有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的智能车赛道识别循迹控制方法的