[發(fā)明專利]一種基于機器視覺的高速公路視距檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811599120.2
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109559356B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張韡;白琛琛;王暢;劉偉英;娜仁圖雅
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/11;G06T7/60
• 代理公司: 西安睿通知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發(fā)明公開了一種基于機器視覺的高速公路視距檢測方法，包括以下步驟：首先對待使用的攝像機進行內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定，從而得到三維世界坐標(biāo)系與二維圖像坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；然后將標(biāo)定好的攝像機裝載在檢測車輛的前部，采集車輛在道路上某一點時前方的圖像信息；再對圖像信息進行圖像處理，得到道路兩側(cè)的護欄信息，并采用圖像二值化分割方法提取護欄曲線，獲得護欄的二維圖像坐標(biāo)系；再基于視距實值獲得左右護欄長度動態(tài)權(quán)重分配；最后根據(jù)動態(tài)權(quán)重分配計算實際視距。該方法有效解決了傳統(tǒng)視距測量方法精確度低、時效性差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路交通安全評價技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于機器視覺的高速公路視距檢測方法。

背景技術(shù)

視距是保證道路行車安全的一個重要設(shè)計因素，在道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中是一項強制性指標(biāo)。道路沿線的每一條車道都應(yīng)具有足夠的視距，以保證駕駛?cè)嗽谟龅骄o急情況時能夠及時做出相應(yīng)的反應(yīng)，保證行車安全。尤其對于高速公路來說，車輛行駛速度快，因此更需要有充足的視距保障。目前我國對于道路視距的研究較少，尤其缺乏在高速公路這一特定交通環(huán)境下的檢測方法。

從測距的手段來看，現(xiàn)在應(yīng)用的測距技術(shù)主要分為以下幾種：激光測距、微波雷達(dá)測距、超聲波測距以及機器視覺系統(tǒng)測距。激光雷達(dá)測距時間短、精度高。微波雷達(dá)檢測性能穩(wěn)定，但是易受到電磁波的干擾。超聲波雷達(dá)技術(shù)原理簡單，成本低，但是易受天氣的影響，并且對于遠(yuǎn)距離的精度沒有保證。機器視覺測距系統(tǒng)具有尺寸小、重量輕、功耗低、噪聲小、動態(tài)范圍大等優(yōu)點，尤其是只用一個攝像機的單目視覺系統(tǒng)，價格較低，處理速度較快。

從測距的對象來看，現(xiàn)有技術(shù)多聚焦于將道路視距的檢測轉(zhuǎn)化為車道線長度的檢測。然而由于高速公路的線型特征，在曲率較大的彎道路段，車道線的長度往往小于真實的視距。

綜上，提出一種精度高、速度快的高速公路視距檢測方法勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于機器視覺的高速公路視距檢測方法，主要針對具有線型特征的高速公路，可彌補傳統(tǒng)視距檢測方法在精確性和時效性方面的不足。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。

一種基于機器視覺的高速公路視距檢測方法，包括以下步驟：

S1：對待使用的攝像機進行內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定，從而得到三維世界坐標(biāo)系與二維圖像坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；

S2：將標(biāo)定好的攝像機裝載在檢測車輛的前部，采集車輛在道路上某一點時前方的圖像信息，所述前方圖像信息為RGB彩色圖像；

S3：對所述圖像信息進行圖像處理，得到所述圖像信息中的道路兩側(cè)的護欄信息，并采用圖像二值化分割方法提取護欄曲線，獲得護欄的二維圖像坐標(biāo)系；

S4：基于視距實值的左右護欄長度動態(tài)權(quán)重分配，具體為：

記S3中護欄的二維圖像坐標(biāo)系中的護欄長度分別為l_左和l_右，并根據(jù) S1中的三維世界坐標(biāo)系與二維圖像坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，獲得護欄的三維世界坐標(biāo)系，記三維世界坐標(biāo)系中的護欄長度分別為L_左和L_右，并記△L＝|L_左-L_右|；

根據(jù)人工測量的道路視距實值L，賦予L_左和L_右相應(yīng)的權(quán)重W_左和W_右，使得：L＝L_左W_左+L_右W_右，且W_左+W_右＝1；