[發明專利]惡劣霧天道路圖像信息恢復及車道保持預警方法

有效

• 申請號: 202011220630.1
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112330559B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 陳梅;王秋鋮
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50;G06V20/58;G06V10/764;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G08B7/06;G08B21/18
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

惡劣霧天道路信息恢復及車道保持預警方法，屬于智能車輛安全輔助駕駛技術領域。本發明通過構建霧天圖像分類器、不同霧濃度分類器、基于三原色疊加原理的昏黃霧圖恢復模型、基于顏色遷移方法的道路信息恢復模型、實時針對不同霧天類型，獲得清晰道路信息恢復圖像，實現視覺增強效果、構建道線中車輛位置檢測模型，利用本車在車道中的方向參數和車輛在車道中的位置，判斷是否提供給駕駛人視覺、聽覺預警。本方法實現了能在霧天低能見度條件下，道路環境視覺信息恢復，解決了在霧天現有汽車霧燈照射范圍有限、存在盲區，以及駕駛人對行駛環境判斷不準確等問題。

技術領域

本發明主要涉及智能車輛安全輔助駕駛技術領域，特別是涉及到一種惡劣霧天道路圖像信息恢復及車道保持預警方法。

背景技術

據統計，80％以上道路環境信息是通過駕駛人視覺獲取的。但是在霧天低能見度情況下，駕駛人很難獲取道路信息。安全駕駛輔助系統成為解決不利視覺下獲取道路信息的重要手段，提出的低能見度下霧天道路信息恢復方法，對于基于的視覺的駕駛輔助系統是一種非常有用的預處理步驟，已受到研究學者的廣泛關注。

昏暗、惡劣霧天是造成道路交通事故的主要因素之一，在所有容易引起交通事故的惡劣天氣中，霧的影響最大，常常導致高速公路限速或關閉，延誤行車時間，甚至引發連環碰撞事故，造成巨大經濟損失。近年來由于霾(干)或霧(濕)嚴重程度，甚至使能見度降低至零(能見度不足100米通常被認為為零)，這對于駕駛人來說非常危險。據統計，每年霧天交通事故占道路事故總數的15％左右，但是引起47％以上的死亡率。因此，針對惡劣霧天道路信息恢復來增強駕駛人霧天視覺已經成為國內外研究熱點。

當前很多智能車輛輔助駕駛系統是基于視覺傳感器的，車輛上安裝的智能駕駛輔助系統有利于提高駕駛的安全性，例如前方車輛、行人檢測系統等，但是在霧天、夜間、雨天、沙塵等天氣條件下，這些輔助系統的性能會受到影響，識別正確率降低。圖像信息恢復和增強會改進圖像的質量，有助于行車安全。

現在提高霧天行車安全的方法，主要采用霧燈，主要判斷還是由駕駛人判斷。然而霧天條件下現有汽車霧燈存在照射范圍有限、存在盲區等問題影響駕駛人判斷行車狀況，同時駕駛人駕駛熟練程度、駕駛人心理狀態也會導致駕駛人對駕駛環境的誤判。

因此，提出的昏暗、惡劣霧天道路條件道路信息恢復方法和夜間條件下圖像質量增強方法，可以作為基于的視覺的駕駛輔助系統有效的預處理步驟。亟待一種駕駛輔助系統，能夠輔助駕駛人霧天行車，提高行駛安全。未來該檢測方法應用于車輛上，可以作為先進的駕駛輔助系統的一部分，當能見度低時，實時恢復道路環境信息，能夠輔助駕駛人霧天行車，保證交通安全。該技術必然成為未來汽車智能駕駛輔助系統的一項重要應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種惡劣霧天道路圖像信息恢復及車道保持預警方法用來解決因現有汽車霧燈照射范圍有限、存在盲區；傳統的信息恢復方法存在價格昂貴、難以適用實時操作或者測量結果容易受到遠方障礙物的影響等技術問題。

一種惡劣霧天道路信息恢復及車道保持預警方法，包括以下步驟，并且以下步驟順次進行，

步驟一、采集能見度在1000米以上的非霧天、晴朗天氣的道路圖像作為理想參考圖像，建立并訓練道路圖像概率神經網絡分類器和不同霧濃度圖像分類器，通過訓練好的各分類器對工業攝像機采集的實時圖像進行分類，獲得實時昏暗霧天道路圖像和實時昏黃霧天道路圖像，并對實時昏暗霧天道路圖像和實時昏黃霧天道路圖像的置信度進行評價，獲得確為昏暗霧天道路圖像的實時昏暗霧天道路圖像和確為昏黃霧天道路圖像的實時昏黃霧天道路圖像；

步驟二、在基于顏色遷移方法的道路信息恢復模塊中建立基于顏色遷移的昏暗霧天道路圖像信息恢復模型