[發明專利]道路結構檢測和跟蹤

有效

• 申請號: 201310120915.1
• 申請日: 2013-04-09
• 公開（公告）號: CN103366156A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: W.張;J.王
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨

技術領域

一個實施例大體上涉及識別道路結構以檢測行駛的暢通路徑。

背景技術

視覺成像系統在車輛中用來增強車輛內諸如自動駕駛系統或半自動駕駛系統的應用。這樣的系統可用來通過轉向系統、節流控制、制動控制來自動地或半自動地控制車輛或甚至用于車道偏離報警系統。

暢通路徑檢測系統識別在其中操作沿道路行駛的車輛的暢通路徑。對行駛路徑進行針對包括所有非道路表面的對象的感測，以便車輛可以沿不間斷的行駛路徑行駛。可以檢測圖像內的特征并按照其形式和與道路的關系進行分析。然而，此類方法可能由于大量的數據處理而較慢或者不能區分暢通路徑特征和非暢通路徑特征。此外，為了檢測暢通路徑而分析整個圖像也是耗時的數據處理量巨大的。

發明內容

一個實施例的優點是識別捕獲的圖像內的道路結構，該圖像提供了在其中執行暢通路徑檢測的目標區域。識別圖像內的目標區域不僅加速了用于檢測暢通路徑的整個處理時間，而且減少了不正確地識別暢通路徑的機會或錯誤報警。本文所述實施例生成用于圖像內的線簇的發光強度圖像和黃色圖像。將來自發光強度圖像和黃色圖像的線簇合并，并且對合并的線簇執行潛在候選線檢測。識別圖像中的消失點。執行線跟蹤和消失點跟蹤以細化消失點和潛在候選線的識別。然后將候選線提供給分類器以便識別候選線是否為道路邊緣。然后利用識別的道路邊緣來限定道路的邊界以有助于暢通路徑檢測。

一個實施例設想一種檢測行駛道路中的道路邊緣以用于暢通路徑檢測的方法。利用圖像捕獲裝置捕獲車輛外部的場景的輸入圖像。在各種時間步幀捕獲輸入圖像。生成來自捕獲的圖像的變換后的圖像。對變換后的圖像執行邊緣分析以用于檢測候選線。在捕獲的圖像中識別隨候選線變化的初始消失點。跟蹤在下一幀中識別的候選線。根據所跟蹤的候選線估計下一幀中的消失點。選擇與下一幀的消失點相關聯的下一幀中的相應候選線。為每個候選線識別在捕獲的圖像中的感興趣區域。每個感興趣區域包括相應的候選線和相應的候選線的周圍區域。從感興趣的區域提取與候選線有關的特征。將提取的特征輸入到分類器以便識別候選線是否為潛在的道路邊緣。分類器賦予候選線置信度值，該值識別候選線是否為道路邊緣的概率。根據大于預定值的置信度值而將潛在的候選線識別為可靠的道路邊緣。

本發明提供下列技術方案。

技術方案1.?一種檢測行駛道路中的道路邊緣以用于暢通路徑檢測的方法，所述方法包括下列步驟：

利用圖像捕獲裝置捕獲車輛外部的場景的輸入圖像，所述輸入圖像在各種時間步幀被捕獲；

從所述捕獲的圖像生成變換后的圖像；

對所述變換后的圖像執行邊緣分析以用于檢測候選線；

在所述捕獲的圖像中識別隨所述候選線變化的初始消失點；

跟蹤在下一幀中識別的所述候選線；

根據所述跟蹤的候選線估計所述下一幀中的消失點；

選擇與所述下一幀的所述消失點相關聯的所述下一幀中的相應候選線；

為每個候選線識別在所述捕獲的圖像中的感興趣區域，每個感興趣區域包括相應的候選線和所述相應的候選線的周圍區域；

從所述感興趣的區域提取與所述候選線有關的特征；

將所述提取的特征輸入到分類器以便識別所述候選線是否為潛在的道路邊緣，所述分類器賦予所述候選線置信度值，所述置信度值識別所述候選線是否為所述道路邊緣的概率；以及

根據大于預定值的所述置信度值而將所述潛在的候選線識別為可靠的道路邊緣。

技術方案2.?根據技術方案1所述的方法，其中生成變換后的圖像包括從所述捕獲的圖像生成發光強度圖像和黃色圖像，并且其中對所述發光強度圖像和所述黃色圖像執行邊緣分析以檢測候選線。

技術方案3.?根據技術方案2所述的方法，其中對所述發光強度圖像和所述黃色圖像執行邊緣分析包括在每個相應的圖像中識別與邊緣相關聯的像素以及聚集具有基本上類似的梯度角的邊緣像素以便檢測線簇。

技術方案4.?根據技術方案3所述的方法，其中聚集所述邊緣像素進一步基于邊緣像素之間的局部連通性，其中局部連通性包括用具有基本上類似的梯度角的連續像素形成連通鏈。

技術方案5.?根據技術方案3所述的方法，其中在所述發光強度圖像和所述黃色圖像中識別的所述檢測的線簇被合并為組合線簇。

技術方案6.?根據技術方案5所述的方法，其中通過識別所述組合線簇中的亮條而識別所述組合線簇中的所述候選線，所述亮條在整個候選線的寬度上從暗區到亮區到暗區轉變，其中所述亮條為代表所述行駛道路中的車道標志的候選線。