[發明專利]一種基于立體視覺的多策略自適應車道線檢測方法

有效

• 申請號: 201910391161.0
• 申請日: 2019-05-11
• 公開（公告）號: CN110569704B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 段建民;管越;莊博陽
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06V20/56
• 分類號: G06V20/56;G06V10/25;G06V10/80
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種基于立體視覺的多策略自適應車道線檢測方法，其特征在于，包含以下5個步驟：

步驟1，離線狀態下雙目攝像機的時間、空間對準；

步驟1.1：雙目相機捕獲幀序列的時間對準；

立體匹配計算視差圖的核心是搜索、配對左右相機圖像的像素點；為了降低誤匹配率，提高車輛動態場景下立體匹配的魯棒性需要對左右相機捕獲的左、右幀進行時間對準，實現左、右幀捕獲的同步性；

步驟1.2：雙目相機左右圖像對的空間對準；

同步驟1.1，為了提高立體匹配過程的效率，降低誤匹配率，需要對左右相機拍攝的左右圖像進行行對齊即空間對準；空間對準采用的是圖像棋盤標定法，通過拍攝一組不同位置的標定圖像，識別圖像中的角點位置，通過角點數據解算出兩個相機在空間中的旋轉關系和平移關系進而實現空間標定；

步驟2，雙目圖像對立體匹配計算視差圖；

步驟2.1：左右圖像的像素匹配代價度量準則；

像素對的匹配代價計算過程決定了立體匹配算法的優劣；通過融合匹配窗口內像素點的絕對梯度幅值、像素灰度、Census變換碼流來構建匹配代價計算函數，能夠更好的適應駕駛場景下的立體匹配過程；

步驟2.2：匹配代價聚合和后處理過程；

代價計算步驟得到的像素點的視差是離散的，代價聚合過程本質上就是一個濾波過程，將離散的視差平滑聚合；后處理過程是對視差計算結果進行最后的精化處理，包括：亞像素插值計算、左右一致性檢測、誤匹配點處理，經過精化后便可得到最終的視差圖；

步驟3，車道線感興趣區域的最優化分割；

步驟3.1：路面映射點集的最優化估計；

對視差圖進行V方向差異映射變換，設計評價道路映射點集強度的能量函數，采用動態規劃算法在V差異映射視圖中全局最優化估計道路路面映射點集合；

步驟3.2：路面剖面模型參數求解和道路區域分割；

使用上一步驟中提取出的路面映射點集合，求解道路路面映射模型參數；確定模型參數后，使用計算的模型分割道路區域作為車道線檢測的感興趣區域；

步驟4，多策略的圖像時域特征融合；

步驟5，車道數據點搜索，車道線擬合；

步驟5.1：滑動窗口基點定位；

步驟5.2：基于窗口搜索車道線數據點；

步驟5.3：三階貝塞爾曲線模型擬合。

2.根據權利要求1所述的一種基于立體視覺的多策略自適應車道線檢測方法，其特征在于，步驟1.1中，時間對準方法采用逐幀時間戳標記和容器緩存方式；當左相機采集一幀數據時，標記數據時間戳為t₁，同理，右相機采集一幀數據時，標記數據時間戳為t₂；則左右數據幀的同步時間差為：ΔT＝|t₁-t₂|；在左右相機捕獲數據后，分別定義兩個長度為5幀的緩存容器保存異步采集的圖像數據，并對數據進行逐幀時間戳標記；當左相機緩存容器觸發捕獲中斷時，設置右相機同步標志位，比較捕獲的左相機數據時間戳與右相機的當前幀、上一幀、下一幀的同步時間差ΔT，取ΔT最小的右相機數據幀與左相機數據幀捆綁作為一幀雙目數據傳遞到下一處理單元。