[发明专利]一种高速护栏跟踪方法

权利要求书

1.一种高速护栏跟踪方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获取道路图像数据，所述道路图像数据包含高速道路和护栏的图像；

S2：对采集的图像进行预处理，并对图像进行逆透视变换；

S3：对于预处理后的图像数据，采用可操纵滤波器建立图像中的护栏模型，所述可操纵滤波器能够分离且能够定位各种车道标记取向；

S4：采用迭代加权最小二乘法去除干扰线段拟合护栏，获得护栏相关参数用于护栏跟踪；

S5：采用卡尔曼滤波跟踪护栏模型，对高速护栏进行跟踪。

2.根据权利要求1所述的高速护栏跟踪方法，其特征在于：在步骤S2中，对图像的预处理包括：

S21：将图像灰度化，采用以下公式将RGB图像转化为灰度图像：

Gray＝0.3R+0.59G+0.11B (1)

S22：对图像采取形态学梯度操作，将团块的边缘突出出来；

所述逆透视变换包括将图像经过一系列旋转和平移转换，整体变换公式如下：

其中R，T分别为数据由世界坐标系转为摄像机坐标系的旋转和平移矩阵，F为相机焦距，和表示：x方向和y方向的每单位长度包含的像素个数；u₀、v₀分别表示图像的中心像素坐标和图像原点像素坐标之间相差的横向和纵向像素数。

3.根据权利要求2所述的高速护栏跟踪方法，其特征在于：在步骤S3中所述的采用可操纵滤波器建立护栏模型包括：

S31：采用公式(3)对逆透视后的高速场景图构建护栏模型，式中X_l表示左侧护栏的参数模型，X_r表示右侧护栏的参数模型，tanθ为护栏的斜率，φ为护栏内的横向距离，W为护栏宽度，为曲率，θ为车道角度；

S32：利用霍夫变换求解图像中的斜率tanθ；

S33：采用二维高斯滤波求解曲率可操纵滤波器能够分离且能够定位各种车道标记取向，采用公式(4)、(5)、(6)定向高斯滤波器的二阶导数来构造：

其中G_xx、G_yy和G_xy分别对应于x，y和x-y方向上的二阶导数，分别求解出而由于护栏是防止高速行驶的车偏离车道的保障，所以其曲率应该更接近于以此来限制高速车道中车的横向距离。