[发明专利]基于多源逆透视图像无缝拼接的车道线识别方法

摘要

基于多源逆透视图像无缝拼接的车道线识别方法属于计算机视觉领域和安全智能交通领域。首先通过安装在车辆内后视镜处的摄像机和车辆左右倒车镜处的摄像机采集视频图像，分别对这三个摄像机的原始图像进行预处理，然后进行逆透视变换，再将三幅逆透视图像进行无缝拼接得到一幅图像，最后对图像进行车道线识别。基于多源逆透视图像无缝拼接的车道线识别方法可以解决多车道线识别、大曲率弯道识别等问题，适用于智能车视觉导航和车道偏离预警。

主权项

基于多源逆透视图像无缝拼接的车道线识别方法，其特征在于包含下述步骤：步骤1：传感器的安装；步骤1‑1：分别在车辆左右的倒车镜下方各安装一个单目摄像机，摄像机的镜头冲向前下方；步骤1‑2：在车辆内后视镜的正下方安装一个单目摄像机并与车体的纵向坐标轴平行；步骤2：逆透视变换标定；步骤2‑1：对中间的摄像机进行标定，要求逆透视变换后的鸟瞰图的视野横轴宽度是车辆的宽度，视野纵轴宽度的范围是1000cm‑‑2000cm；步骤2‑2：对右摄像机进行标定，要求逆透视变换后的鸟瞰图是个倒直角梯形，视野下端横轴宽度的范围是150cm‑‑250cm，视野纵轴宽度的范围是1000cm‑‑2500cm；所述的视野横轴宽度的范围是指车辆右侧前后车轮外侧连线以右的视野范围；所述的视野纵轴宽度的范围是指车辆前方的视野范围,其范围最远端要求与中间摄像机的纵轴宽度一致；步骤2‑3：对左摄像机进行标定，要求逆透视变换后的鸟瞰图是个倒直角梯形，视野下端横轴宽度的范围是150cm‑‑250cm，纵轴宽度的范围是1000cm‑‑2500cm；所述的视野横轴宽度的范围是指车辆左侧前后车轮外侧连线以左的视野范围；所述的视野纵轴宽度的范围是指车辆前方的视野范围,其范围最远端要求与中间摄像机的纵轴宽度一致；步骤2‑2和步骤2‑3的顺序能任意调换；步骤3：逆透视图像无缝拼接；步骤3‑1：从左摄像机获取车辆左侧路面图像L_image，先对图像L_image进行灰度化处理得到灰度图像L_gray，然后对图像L_gray进行自适应二值化处理得到二值化图像L_binary，再对图像L_binary进行逆透视变换得到鸟瞰图像L_bird‑view；步骤3‑2：从右摄像机获取车辆右侧路面图像R_image，先对图像R_image进行灰度化处理得到灰度图像R_gray，然后对图像R_gray进行自适应二值化处理得到二值化图像R_binary，再对图像R_binary进行逆透视变换得到鸟瞰图像R_bird‑view；步骤3‑3：从中间摄像机获取车辆前方路面图像M_image，先对图像M_image进行灰度化处理得到灰度图像M_gray，然后对图像M_gray进行自适应二值化处理得到二值化图像M_binary，再对图像M_binary进行逆透视变换得到鸟瞰图像M_bird‑view；步骤3‑1、步骤3‑2和步骤3‑3的顺序能任意调换；步骤3‑4：将步骤3‑1、步骤3‑2和步骤3‑3的结果进行拼接；从左到右的顺序是L_bird‑view、M_bird‑view、R_bird‑view，得到一幅拼接的图像Bird‑view；步骤4：车道线识别；对步骤3得到图像Bird‑view进行闭运算，消除拼接处车道线的断裂；然后再根据车道线的宽度对图像进行滤波，将不符合车道线宽度特征的线段过滤掉；再对图像进行线性拟合，计算拟合后线段的长度，根据车道线虚线段长度进行滤波，一般虚线车道线的最短长度是2米，将小于2米的线段过滤掉；然后再计算线段间的垂直距离，根据车道宽度进行滤波，城市道路的车道宽度范围在300cm‑‑375cm，垂直距离在其范围内则认为是相邻的两条车道线。