[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

本發明提供一種基于道路標記線視覺識別輔助車輛導航定位方法，該方法包括：實時獲取車輛行進中的道路彩色圖像，將其處理為灰度圖像；對灰度圖像進行二值化處理，得到二值化圖像；對二值化圖像進行去噪處理，得到道路圖像，每條道路線對應一個矩形；提取矩形中心線，得到道路標記線；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。本發明的有益效果：本發明利用消費級行車記錄儀影像實時進行道路線提取的算法，模型簡單、易于實現、且運算效率高，適用于輔助車輛實時導航定位數據處理；算法采取動態閾值進行圖像處理，即使在光照條件較差的環境下也能有較好的道路線提取效果，從而最終實現車道級導航定位。

技術領域

本發明涉及汽車導航定位領域，尤其涉及一種基于道路標記線視覺識別輔助車輛導航定位方法。

背景技術

車輛行駛過程中的精確位置信息是實現車輛輔助駕駛甚至發展到自動駕駛的決定性因素之一，但在車輛行駛過程中，單獨的GNSS定位信號易受到行車道兩旁的樹木、高層建筑的遮蔽或折射信號干擾，定位精度局限在十米量級，很難通過GNSS信號實現車道級的導航定位，無法滿足車輛自動駕駛的需要。

目前關于提高車輛定位導航精度的研究包括實時地圖匹配輔助GPS導航、GNSS/工NS組合導航、隧道環境中應用LED定位技術、基于3G技術的車輛導航等，但上述方法需安裝額外設備來實現，成本較高，難以推廣應用，而隨著車輛行車記錄儀的普及，視覺信息成為區分車道的重要觀測資料。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于道路標記線視覺識別輔助車輛導航定位方法，利用單目視覺信息提取道路線上的任意一點及該道路線的偏轉角，可用于輔助車輛導航定位。

本發明提供一種基于道路標記線視覺識別輔助車輛導航定位方法，包括以下步驟：

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；

進一步地，所述步驟S1的具體方法為：

S11、利用攝像機拍攝得到車輛行進中的道路彩色圖像；

S12、將彩色圖像處理為灰度圖像，對于攝像機所拍攝圖像的m行n列的像素陣中，任意一點P(x，y)，其灰度值記為g(x，y)。

S2、對所述灰度圖像進行二值化處理，得到二值化圖像；

進一步地，所述步驟S2的具體方法為：

S21、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，即主合點；

S22、以步驟S21得到的主合點為參考確定圖像的下半部分；

S23、對于步驟S22中確定的圖像下半部分中任意一點P(x，y)，其灰度值記為g(x，y)，當該點灰度值滿足以下條件：

式中L是投影寬，即道路標記線在相片上投影的寬度的集合，取圖像列數的0.025倍作為L_max，ε是一個附加的正常數，取ε＝5為宜，D是通過光照條件得到的對比度閾值，

則將該點P(x，y)的灰度值用255表示，若不滿足則令其灰度值為0，這樣構成的圖像為二值化圖像；

S24、對于步驟S23中得到的二值化圖像，根據車前蓋與攝像機的相對位置確定圖像中車前蓋的部分，剔除這部分圖像。

S3、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；

進一步地，所述步驟S3的具體方法為：

S31、對步驟S2得到的二值化圖像，檢測每一塊圖塊并提取其邊界；