[发明专利]一种基于数字图像的汽车与路沿石距离检测方法

说明书

本发明公开了一种基于数字图像的汽车与路沿石距离检测方法，该方法采用以下的装置来采集车辆与路沿石之间的距离:红外线状激光发射器，红外面阵相机，MCU。其中，红外线状激光发射器用于发射红外线状激光，从而在车辆两侧的路面上投射出红外样条；红外面阵相机用于拍摄红外线激光投射处的图像，供MCU分析车辆与路沿石的距离；MCU用于接收图像信号，识别路沿石位置，并分析车辆与路沿石距离。本发明的基于数字图像的汽车与路沿石距离检测方法包括：采集红外面阵相机的图像数据；对采集到的图像进行阈值分割；对阈值分割后的图像进行形态学处理，并提取出图像的中心线；识别路沿石在图像中的坐标位置；计算路沿石在车辆坐标系中的位置，计算车辆与路沿石之间的距离。

技术领域

本发明属于机器视觉技术领域，尤其涉及一种基于数字图像的汽车与路沿石距离方法。

背景技术

随着我国汽车保有量的增加，汽车的安全驾驶技术日益受到人们重视。由于驾驶舱对驾驶员视野的限制，驾驶员一般情况下无法直接观测到车辆左右侧的物体。对于新手驾驶员，当车辆行驶于道路两侧时，很容易由于判不准确而使车辆与路沿石发生碰撞，从而对车辆及道路造成破坏。

目前，许多车辆配备有基于数字图像处理技术的车道偏离预警系统。该类系统装置能够检测车辆与道路标志线之间的空间关系，并对驾驶员偏离车道的行为进行警告。但是该类系统对道路环境的要求较高，尤其当道路标志线不够清晰，或者大气能见度较差时，系统容易失效。并且该类系统只探测车辆前方的信息，不能直接给出车辆两侧与路沿石的距离。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于，提供一种基于数字图像的汽车与路沿石距离检测方法，实现车辆与路沿石之间距离的直接测量。

一种基于数字图像的汽车与路沿石距离检测方法，包括以下步骤：

步骤1，利用安装在车辆上的红外线状激光发射器在车辆两侧的路面上投射红外样条，接着利用安装在车辆上的红外面阵相机采集路面图像，所述路面图像中含有红外样条；

步骤2，采用中值滤波器对采集到的路面图像进行滤波处理，得到滤波后路面图像的像素灰度值

步骤3，在图像坐标系下，将滤波后的路面图像进行阈值分割，得到二值化图像；所述图像坐标系以采集到的路面图像左下角为原点，水平方向为X轴，垂直方向为Y轴；

设该路面图像的灰度级为n级，n＝0,1，2，…，N，N为大于等于0的整数；

包括：

步骤31，将各灰度级依次作为初始分割阈值将路面图像分割为前景图像和背景图像；所述前景图像为路面图像中的红外样条部分，所述背景图像为路面图像中除过前景图像后剩余的部分；

计算每一灰度级下前景图像和背景图像的类间方差g_n：

g_n＝w₀(u₀-u)+w₁(u₁-u)²

w₀为当前灰度级下前景图像占路面图像的比例，w₁为当前灰度级下背景图像占路面图像的比例；0≤w₀≤1，0≤w₁≤1；

u为路面图像的平均灰度，以的平均值作为路面图像的平均灰度；

u₀为当前灰度级下前景图像的平均灰度：

(x′,y′)∈S_fg

u₁为当前灰度级下背景图像的平均灰度：

(x″,y″)∈S_bg