一种改进色彩空间和搜索窗口的车道线检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种改进色彩空间和搜索窗口的车道线检测方法及系统，基于对车道线区域图像的透视变换，获得车道线区域鸟瞰图，并采用不同色彩空间的不同颜色分量对车道线区域鸟瞰图进行重新融合，再结合窗口滑动方式进行车道线搜索、以及车道线拟合，实现最终车道线的检测；方案采用多种颜色空间中最优通道进行融合，有效克服了光照、阴影，以及黄色车道线检测困难的问题；并且应用窗口搜索方法可以忽略掉重复的计算步骤，有效降低计算量，提高速度；此外，基于透视变换和逆透视变换间相互转化的应用，在透视变换后数据量较少的图像上应用车道线检测所涉及的大量计算，可以有效减少计算量，提高单帧图像的检测速度，满足实时检测的要求。要求。要求。

【技术实现步骤摘要】
一种改进色彩空间和搜索窗口的车道线检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种改进色彩空间和搜索窗口的车道线检测方法及系统，属于计算机视觉


技术介绍

[0002]目前，车道线检测方法有很多种，Jamel Baili等人提出了一种基于特征的车道检测方法，利用水平差分滤波器简化了边缘检测过程，通过改进的霍夫变换将检测到的边缘点分组成直线；钱基德等人采用Soberx边缘检测算子检测车道线边缘信息，然后在感兴趣区域的基础上，使用改进的霍夫变换检测出可能的车道线。Raja Muthalagu提出对于检测存在车道线的后续连续帧中一定存在车道线，可以跳过下一帧的检测。以上车道线检测方法容易受到光照，路面阴影和车道线缺损的影响，无法对弯曲的车道线进行检测，难以应对复杂的城市道路，易受到其他边缘噪声的影响，且检测速度较慢。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种改进色彩空间和搜索窗口的车道线检测方法，采用全新设计逻辑，基于对车辆行驶前方道路的视频捕获，能够高效实现对图片帧中车道线的检测。<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进色彩空间和搜索窗口的车道线检测方法，其特征在于：基于对车辆行驶前方道路的视频捕获，针对所捕获视频中的图片帧，执行如下步骤A至步骤H，实现对图片帧中车道线的检测；步骤A. 将图片帧作为原始图片帧，针对原始图片帧进行失真校准，获得为一级图片帧，然后进入步骤B；步骤B. 获得一级图片帧中位于车辆行驶前方的车道线区域图像，并应用透视变换，获得车道线区域图像对应原始图片帧尺寸的鸟瞰图，作为车道线区域鸟瞰图，然后进入步骤C；步骤C. 将车道线区域鸟瞰图分别转换为对应预设三种色彩空间的车道线区域辅助色彩鸟瞰图，然后由各车道线区域辅助色彩鸟瞰图中分别选择其中一通道的图像数据进行融合，获得融合后的三通道的车道线区域融合鸟瞰图，然后进入步骤D；步骤D. 按车道线区域像素值为非0、其它区域像素值为0，针对车道线区域融合鸟瞰图进行二值化处理，获得车道线区域融合二值化鸟瞰图，并统计车道线区域融合二值化鸟瞰图中的像素分布，按横坐标为图像水平宽度上各位置、纵坐标为像素值，获得车道线区域融合二值化鸟瞰图所对应的图像分布直方图，然后进入步骤E；步骤E. 根据车道线区域融合二值化鸟瞰图所对应的图像分布直方图，获得车道线区域融合二值化鸟瞰图中两条车道线沿图像水平宽度方向上分别所在像素区域位置，然后进入步骤F；步骤F. 基于车道线区域融合二值化鸟瞰图所在二维坐标系，分别针对车道线区域融合二值化鸟瞰图中沿图像水平宽度方向上的两个像素区域位置，应用水平方向长度大于像素区域位置的宽度、竖直方向宽度小于车道线区域融合二值化鸟瞰图中沿竖直方向上相邻非0像素值区域之间最小距离的窗口，由车道线区域融合二值化鸟瞰图中底边该像素区域位置起沿竖直向上方向，按预设小于车道线区域融合二值化鸟瞰图中各非0像素值区域沿竖直方向长度最小值的数值为间隔依次移动至各位置，并获取窗口在各位置分别所包含非0像素值的各像素点坐标位置，并将该各像素点坐标位置加入该像素区域位置所对应的数组中；进而获得车道线区域融合二值化鸟瞰图中沿图像水平宽度方向上两个像素区域位置分别所对应的数组，然后进入步骤G；步骤G. 分别针对车道线区域融合二值化鸟瞰图中沿图像水平宽度方向上两个像素区域位置，获得像素区域位置所对应数组中各纵坐标值分别所对应各像素点坐标位置中沿横坐标轴方向中点位置的像素点坐标位置，作为该数组中各纵坐标值分别所对应的待拟合像素点坐标位置；进而获得两个像素区域位置分别所对应的各个待拟合像素点坐标位置，然后进入步骤H；步骤H. 分别针对车道线区域融合二值化鸟瞰图中沿图像水平宽度方向上两个像素区域位置，针对像素区域位置所对应各个待拟合像素点坐标位置进行拟合，获得该像素区域位置所对应的拟合方程，并获得该拟合方程对应车道线区域融合二值化鸟瞰图中的轨迹线；进而获得两个像素区域位置分别对应车道线区域融合二值化鸟瞰图中的轨迹线，并标记于车道线区域融合二值化鸟瞰图中，然后按步骤B中的透视变换操作，针对车道线区域融合二值化鸟瞰图执行逆透视变换，将车道线区域融合二值化鸟瞰图中的两条轨迹线显示于一级图片帧上，即实现对图片帧中车道线的检测。
2.根据权利要求1所述一种改进色彩空间和搜索窗口的车道线检测方法，其特征在于：所述步骤A中，首先应用图像捕获装置拍摄获取预设数量张不同角度的棋盘图像；然后应用Opencv库对棋盘图像进行失真校正，其中，先获得各棋盘图像分别对应的灰度图，通过findChessboardCorners()函数找到棋盘角点，再通过calibrateCamera()函数进行图像捕获装置标定，计算图像捕获装置矩阵和畸变系数；最后根据图像捕获装置矩阵和畸变系数对原始图片帧进行失真校准，获得为一级图片帧。3.根据权利要求1所述一种改进色彩空间和搜索窗口的车道线检测方法，其特征在于：所述步骤B包括如下步骤B1
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1至步骤B1
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2；步骤B1
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1. 基于一级图片帧所在平面区域，以一级图片帧底边中点位置为起点、沿底边所在直线分别向两侧延伸预设大于一级图片帧底边长度一半的距离，获得位于一...

【专利技术属性】
技术研发人员：高尚兵，汪长春，胡立伟，胡序洋，王媛媛，李翔，马甲林，张海艳，朱全银，李杰，陈浩霖，张秦涛，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：