一种基于图像处理的ADAS系统
专利汇可以提供一种基于图像处理的ADAS系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 图像处理 的ADAS系统，利用安装在车辆上的前视摄像头获取图像，实时对 动态图像 进行处理，达到在驾驶员无意识偏离车道时发出报警的目的。本发明与传统的一些ADAS系统相比有以下优点：一是适用性更好，能识别夜间、雨天和隧道中的车道线；二是 算法 简单且耗时较短，能满足实时性的要求；三是检测误差小， 精度 高。，下面是一种基于图像处理的ADAS系统专利的具体信息内容。
1.一种基于图像处理的ADAS系统，其特征在于，包括安装在车辆上的前视摄像头，通过摄像头获取图像，然后进行以下处理：
一、对图像进行预处理：
包括彩色图像灰度化、截取有效信息区域、滤波去噪、图像灰度增强、边缘检测和修复车道线，其中修复车道线的处理步骤是先寻找需要的“短线段”，对每一个白点进行处理，若其在某个方向有连续的4个白点就判定这为一个“短线段”，找出所有的“短线段”，并记录其方向；第二步，对每个短线段在其方向上寻找，如果在6个像素点内有着另一个和其方向相似的短线段，我们就认为这应是一条直线，把两个短线段之间所有的像素点赋值为1，即把之间的黑色点变为白色点，从而达到连线的目的；对所有短线段进行处理，就能修复好断续的车道线；
二、识别跟踪车道线：
1、左右车道线的识别：
首先，降低检测直线所需要的交汇点数量并且设置检测直线段的最短值；
其次，当车辆在车道中行驶时，拍摄的道路图像中左右车道线通常分布在图像两侧，且两条车道的斜率有一个范围，通过分析计算大量道路图像样本，对极值点的极角和斜率依次进行约束，实际中约束的值根据摄像头安装位置进行改变；约束的极角范围为-70°<θ<
70°，即在此范围内寻找直线，减少处理数据，对左车道线斜率的约束范围是0.355
2、动态车道线检测：
在相邻两帧图像中，由于车辆行驶的距离很短，两条车道线的位置不会出现太大偏差；
实际算法中，把前一帧检测到的车道线斜率、截距和两车道线交点坐标进行保存，那么在下一帧中，车道线的角度与前一帧的角度应相差在3°以内，截距位置和前一帧的数据应相差在20个像素点内，根据这个就能知道下一帧中车道线的大致位置，从中寻找可以减少很多处理量，另外，相邻两帧两条车道线交点的距离应在15个像素点内，通过这个条件，即可筛选出真正的车道线；
三、纠正车道线
将车道线透视图像转换成俯视图像，逆透视变换通用的变换公式为
其中，[x y z]为原始拍摄图像每个点坐标，[x' y' z']是进行逆透视变换后的图像对应点的坐标， 为透视变换矩阵，变换矩阵 中的 和[a31 a32]
产生刚体变换，包括平移、旋转、放大缩小， 产生透视效果，
将变换公式展开，得到
[x' y' z']＝[a11x+a12y+a13z a21x+a22y+a23z a31x+a32y+a33z] (3-2)重写变换公式得到
在(3-3)公式中，因为图像是二维平面，所以z＝1，令a33＝1，此时有8个未知量，则只需已知变换前的4个点坐标和变换后的4个点坐标，共8个坐标就可以求取变换矩阵求出变换矩阵后，把原图像中的每个像素点进行运算然后对应到新的位置；
在实际处理中，只变换每条车道线上的起点和终点，共四个点，然后将起点和终点连接起来，就能得到逆透视变换后的车道线；
四、车道偏移计算
1、角度偏移计算
假设左车道线的偏移角度为θ1，右车道线的偏移角度为θ2，车道线中心线偏移角度为θ0，两车道线中心线与车道线的夹角为α，两车道线中心线与x轴正方向的夹角为β，有公式消去角α，可得到车身偏移角度大小θ的计算公式为
式(4-2)中，θ角越大，车身偏移就越大，
图像中车道中心线向右偏移，在实际中表现为车辆向左偏移了车道，因此车身偏移角度方向与β角有关，当0°<β<90°时，车身往左偏移了θ角度，当90°<β<180°时，车身往右偏移了θ角度；
2、距离偏移计算
我们经过变换得到了俯视的车道线图像，假设实际中两条车道线的距离为x，拍摄部分的车道线长度为y，在图像中，两条车道线的距离占用了u个像素点，车道线长度占用了v个像素点；则图像坐标系中的u、v与俯视坐标系中的x、y有一定比例关系，假设x轴方向比例为λ，y轴方向比例为μ，有公式
假设车道线的下限与中心线偏移了d1个像素点，车道线上限与中心线偏移了d2个像素点；假设实际坐标系中车头位置，即摄像头位置偏移车道中心线的距离为D，车头与下限位置距离为L0，
根据下限的偏移d1和角度偏移θ作出图像坐标系中的关系图，根据三角函数公式得到根据公式(4-3)，可知道
当L>L0时，根据相似三角形关系，偏移距离为
D＝μd1-L0tanθ (4-6)
当L
式(4-6)和(4-7)中，计算结果为正值则说明车辆往左边偏移了一段距离，负值则说明往右偏移了一段距离；
五、车道偏移提醒
设置了两个阈值f1、f2，在车辆离边界线达到f1时，将可能偏离的车道线设置为黄色，并给予驾驶员提示；在车辆离边界线达到f2时，将可能偏离的车道线设置为红色，并给予驾驶员警示。
一种基于图像处理的ADAS系统
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