[發明專利]一種車道線的檢測方法

有效

• 申請號: 201410065412.3
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103839264A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 湯淑明;袁俊
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/80
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及車輛輔助駕駛技術領域，特別是一種用于實時系統的車道線快速檢測方法。

背景技術

汽車的發明改變了人類的出行方式，它以其便捷性和高效性有力地推動商品和人員的流動，對經濟和社會的發展起著重要作用。截至2010年，全球約有總數為10億輛的各式汽車，并且這個數字仍在高速增長。然而，目前世界上許多城市都面臨著由個人汽車的過度使用帶來的諸多問題，例如各種嚴重的交通事故、心煩的道路堵塞、巨大的能源消耗、噪聲污染和環境污染等一系列問題正嚴重地降低了城市生活的質量。隨著科技的進步和社會的發展，人們對汽車在安全、能耗、便捷、舒適等方面的要求越來越高。而傳感器技術、自動控制、人工智能、機器視覺等技術日益成熟以及在交通運輸工程中越來越多地應用，這種背景催生了汽車行業的一個新的發展方向——智能型車輛。

目前，各個國家已經相繼開展智能汽車的研究，但是受限于技術的發展，機器完全取代人類完成車輛駕駛還需要一段時間。現世的智能型車輛往往采用輔助駕駛系統來減少駕駛工作量，保證駕駛人員的安全。例如高端車型中已經可以見到的自動泊車輔助系統、剎車輔助系統、倒車輔助系統、行車輔助系統、車道保持輔助系統等。

其中車道保持輔助系統的關鍵技術是車道線檢測，通過它可以獲取車輛與車道線的相對位置關系，進而可以提醒駕駛人員車輛的行駛狀況，可以有效解決疲勞駕駛或者人為疏忽而產生的車道偏離問題，進而提高行車安全性。

車道線檢測的關鍵問題在于如何提取車道線的特征，以及使用何種模型來擬合出車道線。由于道路所處的環境受到天氣、光照和道路情況等多種因素的影響，復雜度低的檢測算法難以找到適應環境變化的特征和精準地擬合車道線，而復雜度高的檢測算法通常無法保證系統的實時性，難以應用于高速行駛的車輛。

因此，有必要提出一種實時、穩定可靠的車道線檢測方法。

發明內容

本發明所要解決技術問題是目前的車道線檢測方法難以滿足車道線檢測的實時性和魯棒性的問題。

為解決上述技術問題，本發明提出一種基于消隱點約束的車道線的檢測方法，該方法包括以下步驟：

步驟1，通過車載的圖像傳感器獲取道路圖像I_t，其中t為幀號；

步驟2，對所述道路圖像進行預處理，得到經過預處理后的道路圖像I_p,t；

步驟3，檢測預處理后的道路圖像I_p,t中的邊緣信息，獲得邊緣圖像I_e,t以及每個邊緣點的梯度方向；

步驟4，從所述邊緣圖像I_e中檢測直線，得到直線集合{l_t,i|l_t,i=(k_t,i,b_t,i),i=1,2,…N}，其中，k和b分別為直線的斜率和截距，N為檢測到的直線的數量；

步驟5，利用步驟4中獲取的直線估計所述道路圖像中消隱點的位置；

步驟6，利用消隱點約束來濾除所述步驟4中得到的直線中的部分噪聲；

步驟7，通過構建跟蹤門來進一步濾除直線中的噪聲，得到左右兩邊的候選直線集；

步驟8，計算所述候選直線集中每條候選直線的后驗概率，然后從左、右候選直線集中選擇一對后驗概率最大的直線來擬合車道的左邊線和右邊線，最終得到檢測出來的車道線。

本發明所取得的有益效果有：

本發明通過使用自適應閾值的邊緣提取算法，能夠減輕光照變化的影響；

本發明通過使用PPHT，能夠快速地從邊緣圖像中檢測直線，保證直線檢測的實時性，并且通過引入邊緣梯度方向，提高直線檢測的準確性；

本發明通過所提出的在連續幀間，利用檢測到的直線估計消隱點的位置的方法，能夠快速得到消隱點的準確位置，并利用消隱點約束來濾除直線中的部分噪聲，提高車道線檢測的魯棒性；

本發明通過使用跟蹤門得到候選直線，可以進一步濾除噪聲；

本發明通過使用候選直線鄰域內的顏色信息和車道線的歷史信息，來選擇最優的直線對以表示當前車道，從而提高車道線檢測的準確性。

附圖說明

圖1為本發明車道線檢測方法的流程圖；

圖2為本發明圖像空間中的消隱點與參數空間中的直線間的對偶性示意圖；

圖3為本發明的消隱點位置估計的流程圖；

圖4為本發明的跟蹤門示意圖；

圖5為本發明候選直線鄰域灰度檢驗示意圖。

具體實施方式