(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210572703.6 (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 上海市城市 建设设计研究总院 （集 团） 有限公司 地址 200120 上海市黄浦区西藏 南路1170 号 申请人 同济大学 (72)发明人 杨旻皓　张兰芳　徐一峰　王明炯　 (74)专利代理 机构 上海知义 律师事务所 313 04 专利代理师 刘峰 (51)Int.Cl. G06V 20/58(2022.01) G06V 20/56(2022.01) G06V 20/40(2022.01) G06V 10/44(2022.01)G06V 10/56(2022.01) B60W 50/00(2006.01) B60W 50/14(2020.01) B60W 30/14(2006.01) B60W 40/105(2012.01) G07C 5/08(2006.01) (54)发明名称 基于地下道路视距的行 车风险评估系统 (57)摘要 本发明公开了基于地下道路视距的行车风 险评估系统； 包括安装在车辆驾驶位置挡风玻璃 前的行车记录仪； 过程如下： 1、 采集车辆行驶视 频； 2、 将视频转化为逐帧图片， 并对每一帧图片 进行处理； 3、 基于处理后的每一帧图片的梯度及 颜色特征， 提取车道线初始信息； 4、 使用图像膨 胀处理每一帧图片的像素所在位置图； 5、 采用跨 计算机平台视觉库进行仿射变换成俯视图； 6、 从 每一俯视图的左下角向右上角不断搜索， 根据二 值化图像直方图的波峰， 确定车道线条数及每条 车道线的起点与终点； 7、 根据驾驶人反应特性， 计算出最大可视距离作为停车视距可提供的最 大行驶速度， 并向驾驶人发出提醒。 本发明的应 用能够有效且较为精确地计算道路通视最大距 离。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115116025 A 2022.09.27 CN 115116025 A 1.基于地下道路视距的行车风险评估系统； 其特征在于， 包括安装在车辆驾驶位置挡 风玻璃前端的行 车记录仪； 所述行车记录仪的录制的视频与驾驶人视角一 致， 具有摄 像、 储存及读取功能； 行车风险评估过程如下： 步骤1、 通过 所述行车记录仪采集车辆在地下道路行驶时的视频； 步骤2、 将所述行车记录仪采集的视频转化为逐帧图片， 并对每一帧所述图片进行处 理， 保留每一帧所述图片的下半部 分， 即去除每一帧所述图片包含地下道路顶端， 及照明以 及交通标志的上半部分； 步骤3、 基于进行处 理后的每一帧所述图片的梯度及颜色特 征， 提取车道线初始信息； 每一帧所述图片的梯度均采用像素点的索贝尔值标定， 并将所有索贝尔值在(35, 100)、 (30,255)、 (30,255)和(0.7,1.3)四个通道区域内的像素点进行保留， 作为满足梯度 要求的像素集； 每一帧所述图片的颜色均采用色相 ‑饱和度‑亮度模式， 即HSL， 通过每一帧所述图片的 颜色的色相、 饱和度和亮度进 行标定， 保留每一帧所述图片的颜色的色相、 饱和度和亮度同 时分别满足(180,25 5)、 (10,10 0)和(0,6 0)的像素进行保留， 作为满足颜色要求的像素集； 将每一帧所述图片的满足梯度要求的像素集和满足颜色要求的像素集叠加组合， 形成 与车道线对应的每一帧所述图片的像素 所在位置图； 步骤4、 使用图像膨胀处理每一帧所述图片的像素所在位置 图， 根据车道线边缘， 向相 应的每一帧所述图片的像素 所在位置图内填充车道线内部空洞， 使车道线变清晰和连贯； 步骤5、 采用跨计算机平台视觉库Open ‑CV中的四点变换进行仿射变换， 将完成填充车 道线内部空洞的每一帧所述图片的像素 所在位置图进行仿射变换， 转换成俯视图； 步骤6、 以每一转换后的所述俯视图的左下角作为起点右上角作为终点， 不断搜索， 根 据二值化图像直方图的波峰， 确定车道线条 数及每条 车道线的起 点与终点； 同时， 用一条水平直线扫描车道线， 得到每条车道线的宽度， 计算出车道线在图像上平 均宽度； 再， 根据实际交通标线宽度为0.15m， 计算每一转换后的所述俯视图的比例尺， 进一步 计算每条 交通标线从起点到终点的长度， 并以每个车道左右两条标线距离的平均值作为最 大可视距离； 步骤7、 根据驾驶人反应特性， 计算出的最大可视距离作为停车视距可提供的最大行驶 速度； 将所述停车视距可提供的最大行驶速度与 车辆当前行驶速度和道路限速进行对比， 得 出当前车辆行车速度的风险值； 若所述车辆当前车辆行车速度是所述停车视距可提供的最大行驶速度的110％及以 上， 则向所述驾驶人提醒 “请减速慢行 ”； 若所述车辆当前车辆行车速度 是所述停车视距可提供的最大行驶速度的100％以上但 小于110％， 则向所述驾驶人提醒 “前方视距不良， 谨慎驾驶 ”。 2.根据权利要求1所述的基于地下道路视距的行车风险评估系统， 其特征在于， 所述行 车记录仪的拍摄位置距路面高度为1.2m。 3.根据权利要求1所述的基于地下道路视距的行车风险评估系统， 其特征在于， 在行车权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115116025 A 2风险评估前， 需要对所述行 车记录仪进行校正， 具体步骤如下： 将采用所述行车记录仪多角度拍摄的多个黑白相间的正方形棋盘图片导入矩阵实验 室软件Mat lab， 然后使用所述矩阵实验室软件Mat lab工具箱中的相机标定功能对 所述行车 记录仪进 行标定， 确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之 间的相互 关系， 消除因所述行 车记录仪内部原因造成的图像畸变。 4.根据权利要求1所述的基于地下道路视距的行车风险评估系统， 其特征在于， 在所述 步骤2中， 通过所述行车记录仪采集车辆在地下道路行驶时的视频过程中， 需要避免车身 竖 向位置晃动， 在过弯时， 车辆须保持在弯道处的内侧车道行驶， 直行时， 车辆须沿道路车道 中间行驶， 保持车身与车道线平行。 5.根据权利要求1所述的基于地下道路视距的行车风险评估系统， 其特征在于， 步骤7 中， 根据驾驶人反应特性， 计算出 的最大可视距离作为停车视距可提供 的最大行驶速度的 计算方法如下： 所述最大可视距离， 即所述停车视距ST＝S1+S2； S1＝V/3.6*(t1+t2)； 其中， S1为所述驾驶人的反应距离， S2为车辆的制动距离； V为车辆的运行 车速； t1为所述驾驶人的感觉时间； t2为所述驾驶人的反应时间； 为路面与轮胎间的附着系数； ψ为道路阻力系数。 6.根据权利要求5所述的基于地下道路视距的行车风险评估系统， 其特征在于， t1+t2＝ 2s。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115116025 A 3