[發明專利]一種基于圖像的路徑識別方法及系統

有效

• 申請號: 201710116333.4
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106909903B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 楊啟文;袁杉杉;金紀東;文禹鴻
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/40;G06K9/46;G06K9/20
• 代理公司: 32224 南京縱橫知識產權代理有限公司
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種基于圖像的路徑識別方法及系統，方法包括步驟：S1，獲取路面的灰度圖像；S2，對灰度圖像逐行計算像素的質心位置，以各行質心位置作為道路中心的第一次定位結果；S3，根據第一次定位結果計算質心兩側梯度最大值，獲得道路邊界及十字路口位置；S4，如果此行是十字路口，則以第一次定位結果作為道路中心的第二次定位結果；如果不是十字路口，則計算道路邊界內的像素的質心，以此質心位置作為道路中心的第二次定位結果；S5，對第二次所獲得的道路中心進行濾波，獲得最終的道路中心線。本發明采用質心法計算道路中心位置，有效克服圖像噪聲的影響；二次質心定位，能夠提高道路中心的定位精度。

技術領域

本發明屬于模式識別技術領域，具體涉及一種基于圖像的路徑設別方法，還涉及一種基于圖像的路徑識別系統。

背景技術

近幾年來，無人自動駕駛技術引起了汽車行業的廣泛關注。在無人自動駕駛技術中，道路的自動識別是一個至關重要的環節。在基于圖像的路徑識別技術中，由于需要對大量的圖像信息進行計算和分析，因此，道路快速而有效的識別對于自動駕駛有著重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供了一種基于圖像的路徑識別方法及系統，能夠采用簡單的計算方法，快速而有效地識別道路中心位置。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于圖像的路徑識別方法，其特征是，包括如下步驟：

步驟S1，獲取路面的灰度圖像；

步驟S2，對灰度圖像逐行計算像素的質心位置，以各行質心位置作為道路中心的第一次定位結果；

步驟S3，根據第一次定位結果計算質心兩側梯度最大值，獲得道路邊界及十字路口位置；

步驟S4，逐行判斷：如果此行是十字路口，則以第一次定位結果作為道路中心的第二次定位結果；如果不是十字路口，則計算道路邊界內的像素的質心，以此質心位置作為道路中心的第二次定位結果；

步驟S5，對第二次所獲得的道路中心進行濾波，獲得最終的道路中心線。

進一步的，在步驟S2中計算各行像素質心位置的過程為：設第i行、j列的圖像像素灰度值為f(i,j)，則第i行的質心所在的列記為y₁(i)，質心計算公式如下：

式中，N為像素的最大列寬。

進一步的，在步驟S3中，在道路中心y₁(i)的兩側，分別尋找梯度最大值，取其所在列為道路邊界；如果所在列位于圖像邊界，則該行為十字路口。

進一步的，采用如下不完全微分算法計算第i行各列的梯度df(i,j)：

df(i,j)＝K[f(i,j)-g(i,j)]

式中，g(i,j)＝g(i,j-1)+df(i,j-1)，K為濾波系數，0<j<N。

進一步的，在步驟S5中，濾波計算公式：

y₃(i)＝αy₃(i-1)+(1-α)y₂(i)

式中，α取值范圍為0.5～0.9；y₂(i)為第二次定位結果，y₃(i)為最終道路中心。

相應的本發明還提供了一種基于圖像的路徑識別系統，其特征是，包括灰度圖像采集模塊、第一次道路中心定位模塊、道路邊界檢測模塊、第二次道路中心定位模塊和第三次道路中心定位模塊；

灰度圖像采集模塊，用于獲取路面的灰度圖像；