[發明專利]基于多源逆透視圖像無縫拼接的車道線識別方法

有效

• 申請號: 201510081267.2
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104951790B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 袁家政;劉宏哲;鮑泓;鄭永榮
• 申請（專利權）人: 北京聯合大學
• 主分類號: G06K9/60
• 分類號: G06K9/60
• 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：

基于多源逆透視圖像無縫拼接的車道線識別方法，屬于計算機視覺領域和安全智能交通領域。

背景技術：

隨著社會經濟和科學技術的不斷發展，汽車作為交通工具成為了人們生活中的一部分，安全駕駛和智能駕駛已經成為人們追求的方向。無論是車道偏離預警系統還是無人駕駛智能汽車視覺導航，都需要進行車道線識別，但是多車道識別、大曲率彎道識別依然是車道線識別的難點，如何解決多車道、大曲率彎道識別變得越來越重要。

公布號為CN102806913A的中國發明專利公開了一種新型的車道線偏離檢測方法及裝置，該發明專利公開了一種車道線識別的方法，但只針對一般情況下的車道線識別，解決不了多車道線和大曲率彎道的識別問題。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有車道線識別方法存在識別視野范圍受限以及不能解決多車道、大曲率彎道的車道線識別問題等缺點，提出了基于多源逆透視圖像無縫拼接的車道線識別方法。

為了實現上述目的，本發明采取了如下的技術方案：

基于多源逆透視圖像無縫拼接的車道線識別方法，其特征在于包含下述步驟：

步驟1：傳感器的安裝；

步驟1-1：分別在車輛左右的倒車鏡下方各安裝一個單目攝像機，攝像機的鏡頭沖向前下方；

步驟1-2：在車輛內后視鏡的正下方安裝一個單目攝像機并與車體的縱向坐標軸平行；

步驟2：逆透視變換標定；

步驟2-1：對中間的攝像機進行標定，要求逆透視變換后的鳥瞰圖的視野橫軸寬度是車輛的寬度，縱軸寬度的范圍是1000cm--2000cm；

步驟2-2：對右攝像機進行標定，要求逆透視變換后的鳥瞰圖是是個倒直角梯形，視野下端橫軸寬度的范圍是150cm--250cm，縱軸寬度的范圍是1000cm--2500cm；所述的視野橫軸寬度的范圍是指車輛右側前后車輪外側連線以右的視野范圍；所述的視野縱軸寬度的范圍是指車輛前方的視野范圍,其范圍最遠端要求與中間攝像機的縱軸寬度一致；

步驟2-3：對左攝像機進行標定，要求逆透視變換后的鳥瞰圖是是個倒直角梯形，視野下端橫軸寬度的范圍是150cm--250cm，縱軸寬度的范圍是1000cm--2500cm；所述的視野橫軸寬度的范圍是指車輛左側前后車輪外側連線以左的視野范圍；所述的視野縱軸寬度的范圍是指車輛前方的視野范圍,其范圍最遠端要求與中間攝像機的縱軸寬度一致；

步驟2-2和步驟2-3的順序能任意調換；

步驟3：逆透視圖像無縫拼接；

步驟3-1：從左攝像機獲取車輛左側路面圖像L_image，先對圖像L_image進行灰度化處理得到灰度圖像L_gray，然后對圖像L_gray進行自適應二值化處理得到二值化圖像L_binary，再對圖像L_binary進行逆透視變換得到鳥瞰圖像L_bird-view；

步驟3-2：從右攝像機獲取車輛右側路面圖像R_image，先對圖像R_image進行灰度化處理得到灰度圖像R_gray，然后對圖像R_gray進行自適應二值化處理得到二值化圖像R_binary，再對圖像R_binary進行逆透視變換得到鳥瞰圖像R_bird-view；

步驟3-3：從中間攝像機獲取車輛前方路面圖像M_image，先對圖像M_image進行灰度化處理得到灰度圖像M_gray，然后對圖像M_gray進行自適應二值化處理得到二值化圖像M_binary，再對圖像M_binary進行逆透視變換得到鳥瞰圖像M_bird-view；

步驟3-1、步驟3-2和步驟3-3的順序能任意調換；

步驟3-4：將步驟3-1、步驟3-2和步驟3-3的結果進行拼接；從左到右的順序是L_bird-view、M_bird-view、R_bird-view，得到一幅拼接的圖像Bird-view；

步驟4：車道線識別；對步驟3得到圖像Bird-view進行閉運算，消除拼接處車道線的斷裂；然后再根據車道線的寬度對圖像進行濾波，將不符合車道線寬度特征的線段過濾掉；再對圖像進行線性擬合，計算擬合后線段的長度，根據車道線虛線段長度進行濾波，一般虛線車道線的最短長度是2米，將小于2米的線段過濾掉；然后再計算線段間的垂直距離，根據車道寬度進行濾波，城市道路的車道寬度范圍在300cm--375cm，垂直距離在其范圍內則認為是相鄰的兩條車道線。

上述方案需要特別說明是的：