[發明專利]一種基于霍夫變換的車道線檢測方法及終端設備

有效

• 申請號: 201710585689.2
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107392139B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 李陽;高語函
• 申請（專利權）人: 海信集團有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/38;G06K9/40
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發明公開一種基于霍夫變換的車道線檢測方法及終端設備，該方法中，首先通過預設濾波模板對路面圖像進行濾波，計算各個像素的橫向梯度；然后查找橫向梯度為負數的待處理像素，將所述待處理像素的橫向梯度置為0，并根據處理后的各個像素的橫向梯度獲取梯度圖像；再獲取梯度圖像對應的二值化圖像，并對所述二值化圖像進行霍夫變換，獲取相應的霍夫矩陣；然后對霍夫矩陣進行局部極大值搜索，獲取所述霍夫矩陣中的局部極大值，并根據局部極大值確定車道線在所述路面圖像中的位置。通過本發明實施例公開的方案能夠檢測出車道線在路面圖像中的位置，并且相對于現有技術來說，能夠大幅減少計算量，從而減少車道線檢測耗費的時間，提高預警效果。

技術領域

本申請涉及圖像檢測領域，尤其涉及一種基于霍夫變換的車道線檢測方法及終端設備。

背景技術

汽車安全駕駛輔助系統是當前國際智能交通系統研究的重要內容，該系統通過為汽車提供日益完善的輔助駕駛功能，促進汽車逐步實現智能化。其中，車道偏離預警系統(lane departure warning system，LDWS)是汽車安全駕駛輔助系統中的一個重要組成部分，用于通過報警的方式輔助駕駛員減少甚至避免車道偏離事故。在應用過程中，LDWS基于單目視覺方式時刻采集汽車所在場景的場景圖像；然后通過圖像處理獲取車道線在場景圖像中的位置；當根據車道線在場景圖像中的位置確定汽車偏離車道時，LDWS發出預警信號，提醒駕駛員修正本次偏離，從而減少車道偏離事故的發生。

車道線檢測作為LDWS的核心技術，其檢測結果的準確性直接影響后續的預警效果。現有技術在對車道線進行檢測時，通常采用的步驟包括：第一步，將采集到的場景圖像從彩色空間轉換到灰度空間，并對灰度空間下的整幅圖像進行處理，去除其中的無效區域(如路邊建筑和天空等)，保留其中的路面部分作為路面圖像，以便減少計算量；第二步，對路面圖像進行邊緣檢測，獲取車道線的邊緣點，由于車道線一般為白色或黃色，灰度值較大，而路面接近黑色，灰度值較小，因此該步驟中可通過梯度信息對車道線進行邊緣檢測，獲取車道線的邊緣點；第三步，獲取邊緣點后，得到相應的二值化圖像，然后對該二值化圖像進行霍夫變換，獲取霍夫矩陣；第四步，查找霍夫矩陣中的兩個局部極大值，將這兩個局部極大值確定的直線分別作為兩條車道線。

上述第二步對路面圖像進行邊緣檢測時，目前通常采用Canny算法。該算法包括以下步驟：

(1)使用高斯濾波器對路面圖像進行濾波處理。

(2)計算濾波后的路面圖像的梯度幅值和梯度方向，該計算過程中，通過Sobel算子計算Gx與Gy方向的梯度，其中Gx與Gy的濾波模板如圖1所示，濾波區域如圖2所示，為3*3區域，使目標像素(即3*3區域的中心像素)位于濾波模板的中心，將各個像素值與該濾波模板對應的模板算子相乘后再相加，分別得到目標像素的Gx與Gy的值，即：

G_x＝a₁*(-1)+a₂*0+a₃*1+a₄*(-2)+a₅*0+a₆*2+a₇*(-1)+a₈*0+a₉*1

G_y＝a₁*1+a₂*2+a₃*1+a₄*0+a₅*0+a₆*0+a₇*(-1)+a₈*(-2)+a₉*(-1)。

計算得到的目標像素的梯度幅值和梯度方向分別為：和θ＝arctan2(G_y,G_x)。

(3)按照上述方法遍歷路面圖像中的各個像素，計算路面圖像中所有像素的梯度幅值和方向，其中，當濾波模板超出圖像邊界的時候，將超出部分對應的像素值設置為0，然后再依據上述方式進行計算。