[发明专利]一种结合山脊边界检测及霍夫变换的快速车道线检测方法

权利要求书

1.一种结合山脊边界检测及霍夫变换的快速车道线检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤S1：从采集的车道线视频中截取长宽为N*M的单帧图像，并对其进行基于局部最大值的缩小，然后对缩小后的图像进行灰度化，降低图像数据量，从而加快处理速度，其中，N、M为正整数；

步骤S2：选定车道线区域：由于摄像头位置以及车身左右移动而导致车道线的斜率和起点发生变化，根据统计，左车道线的斜率控制在(                                                ,)，左车道线的起点在左竖直边界控制在(0,1/2M)范围内，在水平边界控制在(0,1/4N)范围内；右车道线的斜率控制在(-,-)，右车道线的起点在右竖直边界控制在(0,1/2M)范围内，在水平边界控制在(3/4N,1N)范围内；其中，左车道线范围是以左边界1/2处为起点且斜率为的直线与以水平边界1/4处为起点且斜率为的直线之间，右车道线范围是以右边界1/2处为起点斜率为-的直线与以水平边界3/4处为起点斜率为-的直线之间；

步骤S3：车道线分为直线车道线和虚线车道线，对于虚线车道线的每一段都是一个矩形，故而采用valley算法在选定的车道线区域内检测车道线的边缘，得到车道线边缘二值图像；

步骤S4：对步骤S3得到的车道线边缘二值图像进行改进的快速随机霍夫线检测；

步骤S5：检测每条车道线的组成线条数，并将该些线条扩充为一条粗直线；具体即，首先对各车道线进行形态学膨胀将各线条之间的空隙填充，然后再对其进行形态学腐蚀，得到各条车道线的粗直线；

步骤S6：对步骤S5得到的图像进行细线化，考虑到细线化可能产生短枝，设定一个线条长度阈值t，若线条的长度小于t则认为是短枝，需去除掉；若线条长度大于t则认为是车道线的一部分，需保留；

步骤S7：选取采样点，对采样点进行最小二乘法拟合，得到最终车道线；其中，采样点的选取原则是在图像的中间3/5范围内选取，即去除掉上下的1/5部分，并以中轴线为中心将采样特征点分为左右两部分，分别拟合左右车道线。

2.根据权利要求1所述的一种结合山脊边界检测及霍夫变换的快速车道线检测方法，其特征在于：所述步骤S3中，采用的valley算法在选定的车道线区域内检测车道线的边缘的具体步骤如下，

步骤S31：将步骤S2选定的车道线区域平分为左中右三部分；

步骤S32：由于车道线是左右两条与水平方向夹角分别近似为45°和135°的相交直线组成，为了加快检测速度，左部分选择0°和135°方向的山脊检测方向差值公式进行检测，右部分选择0°和45°方向的山脊检测方向差值公式进行检测，中间部分采用0°、45°、90°、和135°全方向的山脊检测方向差值公式进行检测。

3.根据权利要求2所述的一种结合山脊边界检测及霍夫变换的快速车道线检测方法，其特征在于：在步骤S32中，所述0°、45°、90°、和135°的山脊检测方向差值公式分别如下：

0°：

45°：

90°：

135°：

其中，f(i,j)为像素(i，j)的灰度值，w₁和w₂为权重值，且w₁和w₂的选取满足w₁+w₂=1，T₁、T₂、T₃、T₄分别为四个方向的差值。