[发明专利]一种基于背景重建的车道线检测方法、装置与系统

说明书

本发明公开了一种基于背景重建的车道线检测方法、装置与系统，用于快速，高效检测道路图像中的车道线。该车道线检测方法包括：基于背景重建获取待检测道路图像的车道线特征；对所述车道线特征进行图像处理，得到一处理结果；对所述处理结果进行Blob分析，以确认所述待检测道路图像上的车道线图像块。本发明通过对待检测道路图像进行背景重建，快速获取车道线特征，使得对道路车道线检测的算法流程更加简单，高效，从而实现车道线的快速检测。

技术领域

本发明涉及数字图像处理技术领域，尤其涉及一种基于背景重建的车道线检测方法、装置与系统。

背景技术

车道偏离报警系统以及车道保持系统，是高级辅助驾驶系统的两个重要功能模块，其中的核心技术是车道线检测算法。随着无人驾驶技术及高级驾驶辅助系统的蓬勃发展，涌现出了越来越多的车道线检测算法。由于相机固有的成像特性以及外界环境光线的影响，采集的图像上，不同区域的灰度值也不尽相同，表现形式是离摄像头远近的地方灰度值越小，越远的地方灰度值越大。需要对背景进行建模，才能更有效地提取出车道线，然而传统的车道线检测算法对背景建模重视不够。另外，现有的车道线检测算法，一般是通过先对图像中车道线的颜色、边缘、纹理方向等特征信息进行提取，然后用最小二乘拟合法或RANSAC(随机抽样一致性)结合Hough变换及其相关变种算法(如概率Hough变换)进行车道线检测，最后采用卡曼滤波、粒子滤波等算法对车道线进行跟踪。整个算法流程复杂、繁琐，导致算法处理时间过长。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于公开一种基于背景重建的车道线检测方法、装置与系统，用于解决现有技术中对于车道线检测存在算法流程复杂、繁琐，导致算法处理时间过长的问题。

为达上述目的，根据本发明的一个方面，公开一种基于背景重建的车道线检测方法，并采用如下技术方案:

一种基于背景重建的车道线检测方法包括：基于背景重建获取待检测道路图像的车道线特征；对所述车道线特征进行图像处理，得到一处理结果；对所述处理结果进行Blob分析，以确认所述待检测道路图像上的车道线图像块。

进一步地，所述基于背景重建获取待检测道路图像的车道线特征包括：对待检测道路图像的感兴趣区域进行中值滤波处理，得到保持有效边缘信息的中值滤波图像；对所述中值滤波图像进行背景建模处理，得到所述背景图像；用所述中值滤波图像减去所述背景图像，得到所述待检测道路图像的车道线特征。

进一步地，对述取所述中值滤波图像进行背景建模处理，得到所述中值滤波图像的背景图像包括：将所述中值滤波图像向Y轴投影，得到所述中值滤波图像的投影曲线；对所述投影曲线做基线漂移校正，得到所述中值滤波图像的背景基线曲线；根据所述背景基线曲线生成所述背景图像。

进一步地，所述对所述投影曲线做基线漂移校正，得到所述中值滤波图像的背景基线曲线包括：用最小化带有惩罚项的最小二乘函数表示预设平滑条件，记为式(1)：

其中，y是一个长度为m的信号，z是另一序列，λ是一个折中因子；

其中，Δ²z_i表示在i点处的二阶导数，即：

Δ²z_i＝(z_i-z_i-1)-(z_i-1-z_i-2)＝z_i-2z_i-1+z_i-2 (2)

非对称最小二乘方法在式(1)的基础上引入一个权重向量w，并获取最小化式(3)：

由最小化式(3)导出方程系统(4)：