[發明專利]基于道路標記線視覺識別輔助車輛導航定位方法

有效

• 申請號: 201811523941.8
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109635737B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張紹成;周潤楠;郭均然
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G01C21/36
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 郝明琴

1.一種基于道路標記線視覺識別輔助車輛導航定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、實時獲取車輛行進中的道路彩色圖像，對所述彩色圖像進行處理，得到灰度圖像；

S2、對所述灰度圖像進行二值化處理，得到二值化圖像；步驟S2包括：

設灰度圖像中的任意一點P(x,y)的灰度值為g(x,y)，點P(x,y)處于圖像的下半部分且灰度值g(x,y)滿足以下條件：

式中，m是道路彩色圖像對應的像素的行數，L是投影寬，L_max表示所述道路彩色圖像對應的像素的列數的0.025倍，ε取5，D是通過光照條件得到的對比度閾值，則點P(x,y)構成的圖像為二值化圖像；

S3、通過篩選圖塊面積和圖塊形狀對所述二值化圖像進行去噪處理，得到道路線圖像，每條道路線對應一個矩形；具體過程為：

S31、篩選圖塊面積，圖塊面積的臨界值為：S_min＝0.00015·m·n，式中，S_min為圖塊面積的最小值，m是道路彩色圖像對應的像素行數，n是道路彩色圖像對應的像素的列數，面積小于臨界值的圖塊當作噪聲濾除；

S32、提取圖塊邊界節點，用一個矩形將圖塊包裹起來，用這個矩形代替圖塊進行處理；

S33、將過矩形中點且沿長邊方向的直線視作道路線的中心線的投影，算法將滿足以下兩個條件的矩形所代替的圖塊識別為道路線：

矩形中心線的傾角在10至70度之間或者-70至-10度之間，或者所述矩形中心線垂直且處于圖像中心；

矩形長寬比大于2；

S4、提取步驟S3中的矩形的中心線，得到道路標記線；

S5、根據步驟S4中提取的道路標記線，結合車載GNSS提供的車輛位置信息以及相應地圖數據庫中的道路信息，確定車輛所在車道。

2.根據權利要求1所述的基于道路標記線視覺識別輔助車輛導航定位方法，其特征在于，步驟S1中，利用攝像機拍攝得到車輛行進中的道路彩色圖像。

3.根據權利要求1所述的基于道路標記線視覺識別輔助車輛導航定位方法，其特征在于，步驟S2中，根據攝像機的內外方位元素求解得到圖像中平行于主縱線方向的平行線的投影合點，以所述投影合點為參考確定圖像的下半部分。

4.根據權利要求1所述的基于道路標記線視覺識別輔助車輛導航定位方法，其特征在于，步驟S2中，根據車前蓋與攝像機的相對位置，確定二值化圖像中車前蓋的部分，剔除所述車前蓋部分的圖像。

5.根據權利要求1所述的基于道路標記線視覺識別輔助車輛導航定位方法，其特征在于，步驟S4中，矩形中心線的計算公式為：

y＝tanα(x-x₀)+y₀

式中α是矩形長邊與x軸的夾角，x₀、y₀是矩形中心點。

6.根據權利要求1所述的基于道路標記線視覺識別輔助車輛導航定位方法，其特征在于，步驟S5的具體過程為：

S51、根據車載GNSS提供的車輛坐標信息，從地圖數據庫中提取相應位置的道路信息，包括道路的車道數量、各車道準行駛方向信息；

S52、根據步驟S4中提取的道路標記線，對比步驟S51中的道路信息，確定車輛所在的具體車道信息，輔助車輛導航定位。