[發明專利]一種基于車道結構先驗的車道線檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202110654503.0
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113313047B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 凌強;劉彬輝
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06V20/56
• 分類號: G06V20/56;G06V10/764;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 金怡

本發明涉及一種基于車道結構先驗的車道線檢測方法及系統，其方法包括：S1：對前視交通圖像進行歸一化處理，得到車道線圖像；S2：將車道線圖像經過編碼?解碼網絡，得到車道線特征圖；根據車道線特征圖得到前向車道權值圖及其車道線關鍵點坐標；基于前向車道權值圖關鍵點坐標構建車道線關鍵點約束損失函數；經透視變換得到俯視車道權值圖，并構建平行結構約束損失函數；S3：將關鍵點坐標與俯視車道權值圖連接得到三元圖像；S4：將三元圖像進行最小二次擬合，并根據預先定義的車道線個數，得到車道線曲線參數。本發明解決了基于分割方法難以進行結構約束的問題，提升遮擋、強光照場景下車道檢測精度，提升車道線推理準確度和車道參數的相關性。

技術領域

本發明涉及自動駕駛領域，具體涉及一種基于車道結構先驗的車道線檢測方法及系統。

背景技術

車道線作為路面最主要的指示信息之一，它可以有效地引導車輛在約束的道路區域內行駛，可用于汽車定位、車道偏移檢測和軌跡規劃，因此準確地檢測出路面的車道線是實現自動駕駛的基礎。在高精地圖尚未普及的當下。車道線檢測算法大多是基于圖像實現的。

車道線檢測任務面臨著諸多困難，如車道線缺損和遮擋，光照變化劇烈，車道線數量不確定，車道線類型多樣，車道固有的細小狹長的特性、以及實時算法要求等眾多難題。這使得車道線檢測任務極富有挑戰性。車道作為限制車輛在道路上行駛的重要線索，實現準確、穩定、快速的完成車道線檢測對于自動駕駛汽車投入實際使用有非常重大的意義。

車道線本身通常在場景中是連續的，而且不同車道線之間，一般存在平行關系。在車載前視攝像頭成像過程，平行車道線通常匯聚到同一個消失點。但現有的基于分割的車道線檢驗方法，由于得到的是像素級的分割結果，從任務描述上就很難進行結構上約束。現有方法由于缺少結構先驗知識，難以滿足對車道線檢測的精度要求。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于車道結構先驗的車道線檢測方法及系統。

本發明技術解決方案為：一種基于車道結構先驗的車道線檢測方法，包括：

步驟S1：根據車載前視攝像頭得到的前視交通圖像，進行數據歸一化處理，得到車道線圖像；

步驟S2：將所述車道線圖像經過編碼-解碼網絡進行特征提取，得到車道線特征圖；將所述車道線特征圖進行上采樣，得到與所述車道線圖像大小相同的前向車道權值圖，并通過計算權重的期望值，得到每條所述車道線的逐行關鍵點坐標；根據所述關鍵點坐標，利用車道線關鍵點約束損失函數和透視變換，得到俯視車道權值圖，并構建平行結構約束損失函數，以使得最終車道線滿足相互平行以及連續的結構先驗；

步驟S3：將所述關鍵點坐標與所述俯視車道權值圖進行連接，得到三元圖像；其中，所述三元圖像的每一個像素點包含其位置坐標以及相應的權值；

步驟S4：將所述三元圖像進行最小二次擬合，并根據預先定義的車道線個數，得到所述車道線曲線參數。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

1、本發明公開了一種基于車道結構先驗的車道線檢測方法，引入基于車道關鍵點向量損失約束，解決了基于分割方法難以進行結構約束的問題，提升遮擋、強光照場景下車道檢測精度。

2、本發明公開的方法，還引入了基于車道線平行結構的損失約束，提升車道線推理準確度，和車道參數的相關性。

附圖說明

圖1為本發明實施例中一種基于車道結構先驗的車道線檢測方法的流程圖；