[發明專利]一種車道線檢測及跟蹤檢測方法

有效

• 申請號: 201410474856.2
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104408460B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 解梅;許茂鵬;張碧武;蔡家柱
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06K9/60
• 分類號: G06K9/60;G06T7/13
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 周劉英

1.一種車道線檢測方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟1：采集道路視頻圖像；

步驟2：基于所述視頻圖像的前N幀圖像，獲取單應性矩陣H，其中N大于等于2：

分別將每幀圖像轉換為灰度圖像，并進行邊緣檢測輸出邊緣圖像；將所述邊緣圖像橫向分為T個圖像塊，T大于等于2，所述邊緣圖像塊的寬度等于邊緣圖像的寬度；

對每個邊緣圖像，分別進行初始化消失線檢測：對每個圖像塊進行直線檢測，得到每個圖像塊所對應的直線集；并基于所述直線集中的每對直線的交點確定邊緣圖像的消失線的坐標；基于預設的滑動窗口，檢測出所述N個消失線最集中的縱坐標區域，取所述縱坐標區域的任意縱坐標為當前所有邊緣圖像的初始化消失線坐標；

在圖像I_i的初始化消失線下方的圖像塊中確定一對車道線段對，其中圖像I_i表示前N幀圖像中的任意一幀圖像；

定義所述車道線段對的端點為控制點；在垂直于邊緣圖像的水平坐標上確定兩條平行的直線l1和l2，定義為所述車道線段對的坐標轉換線段，分別在直線l1和l2上任意取兩點作為對應控制點的轉換點，基于所述控制點和轉換點，計算單應性矩陣H；

步驟3：對道路視頻圖像的每幀圖像進行車道檢測處理：

步驟301：對當前幀圖像進行灰度處理，并進行邊緣檢測輸出邊緣圖像；

步驟302：基于所述單應性矩陣H對所述邊緣檢測圖像進行逆透視變換處理：在邊緣檢測圖像取相交點以下的各像素點，基于所述單應性矩陣H進行逆透視變換，得到圖像I_con；

步驟303：將圖像I_con橫向分為K個圖像塊，其中各圖像塊的寬度等于圖像I_con的寬度，用k從上到下用對各圖像塊進行標識，其中k＝1,2,…,K，且K大于等于3；

分別對圖像塊進行直線檢測，得到各圖像塊的直線集，并存儲每條直線中點坐標和直線長度；

將圖像塊1和圖像塊K所對應的各直線集的每條直線的端點作為擬合點，從圖像塊1和圖像塊K中分別取兩個擬合點組成一組，基于每組擬合端點得到一條光滑的曲線x，若曲線x與圖像I_con底端的交點在圖像I_con的中心點右邊，則定義為右曲線；否則定義為左曲線；

基于公式分別計算每條曲線x的權值，其中p表示直線中點，θ表示圖像塊2到圖像塊K-1的所有直線中點，d_x(p)表示直線中點到曲線x的直線距離，當d_x(p)小于等于3個像素點時，P(d_x(p)＜3)的取值為1，否則為0；表示經過直線中點p的直線的長度；

步驟304：從各左右曲線中，分別取最大權值的曲線為當前圖像I_con的車道線對，根據單應性矩陣H進行坐標變換，輸出當前幀圖像的車道線對。

2.一種車道線的跟蹤檢測方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟S1：采集道路視頻圖像；

步驟S2：基于權利要求1的步驟2得到獲取單應性矩陣H：

步驟S3：基于權利要求1的步驟3，輸出所述道路視頻圖像的第一幀圖像的車道線對；

步驟S4：檢測輸出所述道路視頻圖像第t幀圖像的車道線，其中t大于1：

基于上一幀的車道線對確定上一幀的目標區域：包括所述車道線對的左車道線的最小矩形區域，以及包括所述車道線對的右車道線的最小矩形區域；

基于顏色核函數將上一幀的目標區域內各像素值的維數轉換為11維像素值，再根據主成分分析方法PCA，將得到的11維像素值轉換為2維像素值；

根據上一幀的目標區域，基于循環結構跟蹤器檢測出當前幀的目標區域；

對當前幀的目標區域進行Gaussian-like濾波處理輸出擬合點，將所述擬合點擬合成光滑曲線，得到當前幀的車道線對。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括步驟S5：判斷當前幀與上一幀的車道線交點的距離差是否小于或等于預設閾值，若是，基于所述步驟S4對下一幀圖像進行車道線檢測；否則，基于權利要求1的步驟3對下一幀圖像進行車道線檢測。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S5還包括，若當前幀與上一幀的車道線交點的距離差小于或等于預設閾值，繼續判斷當前幀與上一幀的車道線的直方圖的差值是否小于或等于預設閾值，若是，基于所述步驟S4對下一幀圖像進行車道線檢測；否則，基于權利要求1的步驟3對下一幀圖像進行車道線檢測。