[發明專利]實時車道線檢測方法

有效

• 申請號: 201310534595.4
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103617412B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 解梅;慕春雷;余宇;朱偉
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 鄒裕蓉

技術領域

本發明屬于計算機視覺領域，主要涉及圖像處理中直線檢測技術，用于車道偏離預警系統。

技術背景

目前，國內外在防止車道偏離方面都開展了相當多有益的探索。經過長期大量的研究實踐，人們逐步認識到采用單目視覺技術，僅使用一臺攝像機，即能在一定程度上實現對前方道路環境、車輛探測及車距監測的功能。機器視覺圖像的信息含量豐富，可同時進行車道線檢測、交通信號識別以及多車道上的障礙物識別，還可以提供實時錄像，以供事后分析。最重要的是，應用機器視覺技術實現汽車車道偏離預警與碰撞預警系統的技術越來越成熟、成本低廉、性能可靠、安裝和使用簡便,能夠迅速普及。車道線的準確快速檢測是預警系統的至關重要的環節。

車道線檢測是通過合適的算法，從車道圖片中準確快速地找出車道線在圖片中的位置。從而車輛可以通過攝像頭的標定數據，計算出本車與車道線的相對位置，達到車道預警的目的。車道線檢測的算法好壞，直接影響車道偏離系統的性能。在實際中，車道常常受到陰影，車道上有箭頭、文字，車道線不清楚，車道線被遮擋，車輛影響，斑馬線影響等因素使車道線檢測變得比較困難。

在高速公路及彎度較小的郊區公路，車道線可近似看作直線。大量的算法都是基于這個前提進行的。現在主要有如下這些車道線檢測算法：

（1）Broggi提出了鳥瞰圖方法。該方法先取圖像邊緣，利用相機標定的信息對邊緣圖像作仿射變換，變成鳥瞰圖。原圖像中的車道線映射成鳥瞰圖中的豎直直線，然后檢測內測的豎直直線。B.M,Broggi,GOLD:A?parallel?real-time?stereo?Vision?system?for?generic?obstacle?and?lane?detection,IEEE?Transactions?on?Image?Processing,1998,pp.4-6.

（2）Kreucher?C提出了LOIS算法。該算法根據車道線可能出現的位置生成幾個參數可變的模板，并設計模板匹配函數。然后在圖像中找到使模板匹配函數最大的線條。C.Kreucher,S.K.Lakshmanan,A?Driver?warning?System?based?on?the?LOIS?Lane?detection?Algorithm,Proceeding?of?IEEE?International?Conference?On?Intelligent?Vehicles.Stuttgart,Germany,1998,pp.17-22.

（3）傳統Hough變換檢測車道線的方法。先用canny算子檢測圖像邊緣，再用取邊緣點作Hough變換檢測直線。Bahgat,M:A?simple?implementation?for?unmarked?road?tracking.In:14^thIEEE?Mediterranean?Electro?technical?Conference,pp.929-934(2008)

以上的車道線檢測算法都已日趨成熟，但實時性和準確性這對矛盾有待更完善地解決。比如，在許多算法中，雖然能檢測到車道線，但是偶爾會出現檢測到的車道線不是最靠近車輛的車道線的情況。而且即使每次都能檢測到最靠近車輛的兩條車道線，由于車道線有一定寬度，前后兩幀圖片的檢測結果常常也偏差較大。表現在檢測結果視頻中則出現檢測到的車道線的抖動性。這會使之后計算車輛與車道線相對位置及車輛行駛方向與車道線夾角出現較大誤差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供了一種快速、穩定的車道線檢測方法。

本發明為解決上述技術問題所采樣的技術方案是，實時車道線檢測方法，包括以下步驟：

基于消失點的感興趣區域檢測步驟：先讀取當前幀，確定當前幀中車道線消失點位置；再取圖片中車道線消失點所在縱坐標以下的區域為感興趣區域；最后，在感興趣區域內，以消失點所在橫坐標開始，分別從左至右、從右至左、向圖片兩側進行邊緣點掃描，每行向右掃描時檢測到的第一個邊緣像素點的位置放入右邊緣點集合，并結束對該行的向右掃描，向左掃描時檢測到的第一邊緣像素點的位置放入左邊緣點集合，并結束對該行的向左掃描；

車道線檢測步驟：完成對當前幀感興趣區域的邊緣點檢測后，分別對左、右邊緣點集合中的邊緣像素點進行Hough變換，并取預設角度范圍內的最長直線作為左、右車道線。