[发明专利]一种车道识别偏离检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及车道识别技术领域，特别是涉及一种车道识别偏离检测方法。

背景技术

疲劳驾驶是当今交通安全的重要隐患之一。驾驶员在疲劳时，其对周围环境的感知能力、形势判断能力和对车辆的操控能力都有不同程度的下降，因此很容易发生交通事故。在防疲劳安全驾驶智能系统中，车道线的提取与处理作为判断人是否疲劳的重要指标，是整个系统的关键环节。因此，将车道线从车道图片中分离出来，并进行实时处理，计算出参数，确定车辆在车道中的当前状态，从而对车辆进行实时有效的监测，进而对驾驶员的状态做出有效的判断，通过提醒来避免交通事故的发生。

经对现有技术的检索发现，中国发明专利“一种确定车道偏离的方法、装置和系统”申请号为201010033839.7，公布号为CN 101804814A。该专利公开了一种车道偏离的检测方法，首先对车道图像进行边缘检测，得到车道图像中各个点的梯度大小和梯度方向，进而确定车道边界的梯度方向。利用各像素点的梯度大小和梯度方向以及车道边界的梯度方向用直线拟合所述边界，得到车道边界直线。该识别方法中，车道线在经过变换后可能出现直线过多无法良好拟合的状况，而且在面对车道存在一定宽度和曲度时，上述方法存在较大误差，不能更好的识别当前车道的状态。中国发明专利“一种基于统计阈值分割的模拟车道识别方法”申请号为200710168943.5，公开号为CN 101187976A。该专利利用图像中任意数据点像素值作差的方法，采用黑白分界阈值进行图像的分割，通过统计车道占图像的百分比来推算阈值。该方法在处理黑白分界阈值选取的过程中，可能出现模糊偏差，实际应用时误差较大，而且不能够实现实时性和自适应效果。中国发明专利“一种用于灰度图像快速多阈值分割的方法”，申请号为200810064059.1，公开号为CN 101236607A。该发明提出一种基于直方图的灰度图像阈值分割方法，由于多目标的存在，该方法使用的灰度直方图是具有多峰的，因此相邻的两峰中点对应的灰度作为阈值分割的阈值。由于边缘波动的存在，该方法在面对图像具有干扰噪声或不均匀光照的抵抗能力差，阈值选取中易出现较大误差，应用受到很大限制。日本专利“TRAFFIC LANE BOUNDARY DECISION DEVICE”，申请号为JP2005258846A，该专利提出一种车道的判定识别方式，限定车道处于理想状态中，对环境的要求比较苛刻，并未针对光线的变化，天气的原因等提出有效的解决办法。美国专利“Vehicle and Lane Mark Detection Device”，申请号为US2009167864A1。该专利提出一种基于CCD成像原理的车道图像处理方式，该方式在图像分辨率较低和光线变化情况下，容易出现动态模糊的误差，引起识别误差较大，而且，该方法在处理图像阈值分割时，未做到实时效应。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种车道识别偏离检测方法，使其快速稳定地实现对车道状况的监测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种车道识别偏离检测方法，包括以下步骤：

(1)获取车道图像，并对所述车道图像进行预处理；

(2)对进行过预处理的车道图像进行Canny算子边缘检测，得到车道边缘图像；

(3)根据得到的车道边缘图像基于卡尔曼预测器的车道跟踪方法，确定出车道线的位置，选择卡尔曼预测区域，使用距离判别法筛选出有效点集，最后在点集优化后的基础上提取车道参数；

(4)根据得到的车道参数，利用带直线拟合的Hough变换提取车道线；

(5)利用步骤(3)确定的出发点位置和车道的动态预测，在卡尔曼预测区域内统计背景点与车道线点的个数，并求背景点与车道线点之间的比值。

所述步骤(1)中的预处理还包括以下子步骤：

(11)对获取的车道图像进行ROI处理；

(12)对ROI处理后的车道图像进行灰化处理；

(13)对灰化处理后的车道图像进行中值滤波处理；

(14)对中值滤波后的车道图像进行对比度增强处理；

(15)将对比度增强后的车道图像分为m级，将各个级别的像素出现的概率用直方图的形式体现出来并分析，其中，m＞1；

(16)利用车道图像中的目标物与背景在灰度上的差异，基于先验知识获取首次二值化分割阈值，并采用自适应的方式自动获取下一次分割的阈值，借以确定车道图像中的每一个点。

所述步骤(4)中的Hough变换还包括以下步骤：