[發明專利]基于時空關聯的人行道實時識別方法

在審

• 申請號: 201410677154.4
• 申請日: 2014-11-23
• 公開（公告）號: CN104504363A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 袁家政;劉宏哲;鄭永榮
• 申請（專利權）人: 北京聯合大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術領域：

本發明是基于時空關聯的人行道實時識別方法，屬于智能車無人駕駛技術領域。

背景技術：

安全駕駛、智能交通越來越受人們關注和重視，無人駕駛智能車的研究也已成為熱點。人行道是重要的交通標識，因此人行道識別技術是智能車無人駕駛技術的重要組成，正確的人行道識別可以保證智能車輛能夠在城市路口中減速、避免碰撞到人行道上的行人，從而提高無人駕駛的安全性。因此，人行道的正確、實時識別對智能車無人駕駛有著很重要的作用。

公開號為CN102509089A的中國專利申請《逐行掃描識別斑馬線及測量斑馬線距離的方法》公開了一種逐行掃描識別斑馬線的方法，所述識別斑馬線的方法包括下述步驟：構建包括奇小波函數和偶小波函數在內的小波函數模板；逐行掃描待檢測圖像，將每掃描行中所有像素點的灰度值向量分別與奇小波函數和偶小波函數作卷積運算；定義響應函數公式，并根據公式計算掃描行中所有像素點對應的響應函數向量；根據響應函數值及設定閾值識別斑馬線。

因為這種方法是對圖像進行逐行掃描，因此極大地增加了計算量，會很大程度影它的檢測速度，不能夠很好的滿足智能駕駛的實時性要求。此外，該方法中涉及到閾值并沒有具體的說明，因此在真正使用中很難把握，很容易受到天氣、光照以及路上車輛等因素的影響，從而降低了其檢測效果，很容易出現錯檢或漏檢的現象。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有方法存在抗干擾性弱、識別正確率低、識別速度慢、成本高以及耗能大等缺點，提出了基于時空關聯的人行道實時識別方法

為了實現上述目的，本發明采取了如下的技術方案：

步驟1：傳感器安裝；

步驟1-1：將單目攝像機安裝在智能車輛內后視鏡的正下方并與車體的縱向坐標軸平行，相對車體橫坐標的位移為零；

步驟1-2：將GPS裝置安裝在智能車頂平面處并使其位于智能車輛中心線上；

步驟2：實時接收GPS的路口觸發點信息，所述的路口是指智能車輛所在的路段中離智能車輛最近的路口；所述的觸發點信息結構為(路口類型，距離)，其中距離是指智能車輛里路口中心的距離，單位為米；

步驟3：當接收的距離小于100米時，立即啟動人行道識別程序；當接收的距離大于100米時，關閉人行道識別程序；

步驟4：人行道識別；

步驟4-1：從攝像機中獲取原始路面圖像Img,先對圖像Img進行灰度化處理得到灰度圖像grayImg,再對圖像grayImg進行逆透視變換得到鳥瞰圖像birdeyeImg,然后對圖像birdeyeImg進行自適應二值化處理得到二值圖像binaryImg；

步驟4-2：對步驟4-1中的鳥瞰圖像birdImg進行雙極性分割提取候選區域，再使候選區域與二值化圖像binaryImg進行融合，然后對融合圖像進行輪廓提取，最后根據人行道約束條件進行識別；所述的人行道約束條件是指人行道中白色條帶的寬W滿足40<W<50,白色條帶高H滿足300<H<500,白色條帶間寬w滿足55<w<65,白色條帶數量N滿足3<N<10,其中W、H、w單位是厘米；

步驟5：判斷人行道識別結果的穩定性；所述的穩定性是指正確連續地識別到人行道；利用幀間關聯的連續性，來判斷停止結果識別結果正確性和連續性，即當連續3幀圖像以上都識別到人行道時則認為穩定地識別到了人行道。

本發明的有益效果是：

本發明通過可行的技術方案，有以下幾點有益效果：

1.充分利用空間關聯將提高了人行道識別的實時性、降低了識別開銷節約了成本、減少了錯誤識別的機會；克服了傳統識別方法中只基于視頻圖像識別帶來的開銷大、誤檢高的缺點，因為傳統的識別方法需要對所有道路圖像進行識別，沒有人行道的路段也要識別，如高速公路，這樣就加大了運算開銷、提高了硬件成本，而且還增大了誤檢率；

2.充分利用時間關聯將提高了人行道識別的正確率；時間關聯就是幀間關聯，根據圖相連幀間圖像內容變化小的特點，判斷相連數幀圖像的識別結果是否一致來判斷識別的穩定性和正確性，這樣極大地提高了識別的正確性，雖然也會造成一定的漏檢，當著符合智能車決策的要求，即返回給決策層的識別結果必須是可靠的否則將會干擾決策判斷；傳統的識別方法只對單幀圖像做處理，識別結果很不穩定，常常會出現誤檢，即本來道路上沒有人行道卻識別出有人行道，這樣不滿足實際的應用；

附圖說明：

圖1本發明的流程示意圖

圖2實例中的一幅原始圖像