[发明专利]一种基于道路颜色和行驶方向的车道线拟合方法

权利要求书

1.一种基于道路颜色和行驶方向的车道线拟合方法，其特征在于，包括：

获取待检测车道的边缘图；

利用各边缘点的HSV值的各通道值计算各边缘点趋于白色的程度；

根据各边缘点的8邻域内边缘点的数量及所有边缘点趋于白色的程度得到各边缘点的计算必要程度；

获取多帧连续的车道图像，根据相邻帧图像中像素点的灰度变化得到帧差图像；

利用最小二乘法对各帧差图像中运动目标的位置坐标进行直线拟合；

根据拟合直线的垂线与x轴的夹角获取各边缘点角度方向的计算范围；

根据各边缘点的计算必要程度和各边缘点角度方向的计算范围对待检测车道的边缘图进行霍夫变换直线检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于道路颜色和行驶方向的车道线拟合方法，其特征在于，所述各边缘点趋于白色的程度是按照如下方式计算：

将待检测车道RGB图转换为HSV图，获取所有边缘点的HSV值；

对所有边缘点的HSV值的各通道值进行归一化；

根据各边缘点归一化后的HSV值的各通道值计算各边缘点趋于白色的程度。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于道路颜色和行驶方向的车道线拟合方法，其特征在于，所述各边缘点趋于白色的程度的表达式如下：

式中，A表示各边缘点趋于白色的程度，Hl、Sl、Vl分别为各边缘点归一化后的HSV值的各通道值，α、β为权重参数。

4.根据权利要求1所述的一种基于道路颜色和行驶方向的车道线拟合方法，其特征在于，所述各边缘点的计算必要程度的表达式如下：

式中，P为第k个边缘点的计算必要程度，为第k个边缘点的第i个8邻域点的趋于白色的程度，为第k个边缘点的第i个8邻域点是否为边缘点的判断结果，n为第k个边缘点的8邻域点中属于边缘点的数目， CL为第k个边缘点的第i个8邻域点在边缘图中的值。

5.根据权利要求1所述的一种基于道路颜色和行驶方向的车道线拟合方法，其特征在于，所述各边缘点角度方向的计算范围是按照如下方式获取：

获取多帧连续的车道图像，根据相邻帧图像中像素点的灰度变化得到帧差图像；

获取各帧差图像中运动目标的位置坐标；

利用最小二乘法对各运动目标的位置坐标进行直线拟合；

选取拟合直线外任意点为原点建立坐标系，对拟合直线做过原点的垂线，得到垂线与x轴的夹角；

以垂线与x轴的夹角为基准，将与该夹角的差值为20°的角度范围作为各边缘点角度方向的计算范围。

6.根据权利要求1所述的一种基于道路颜色和行驶方向的车道线拟合方法，其特征在于，所述对待检测车道的边缘图进行霍夫变换直线检测的过程具体如下：

设置累加器，初始值设为0；

设置计算必要程度阈值，遍历待检测车道边缘图中的所有边缘点，对每个边缘点的计算必要程度进行判断：当边缘点的计算必要程度大于阈值时，得到该边缘点的坐标（），获取所有需要计算的边缘点的坐标；

将获取的所有需要计算的边缘点的坐标（）和各边缘点角度方向的计算范围内的各角度θ分别代入公式中计算出相应的r，得到累加器的值；

设置直线阈值，对得到的累加器的值进行判断，当累加器的值大于阈值时，认为存在一条直线；

利用存在的直线对应的边缘点的坐标及其在霍夫空间中的参数得到待检测车道的边缘图中的直线。

7.根据权利要求1所述的一种基于道路颜色和行驶方向的车道线拟合方法，其特征在于，所述待检测车道的边缘图是按照如下方式获取：

采集待检测车道RGB图；

对待检测车道RGB图进行二值化处理，得到待检测车道二值图；

对待检测车道二值图进行边缘检测，获取待检测车道的边缘图。