[发明专利]一种道路弯道识别方法及其装置

权利要求书

1.一种道路弯道识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取车辆行驶时的实时道路图像；

(2)对道路图像进行灰度化处理；

(3)对灰度化道路图像进行边缘检测，提取两侧车道线；

(4)基于灰度化道路图像中每行像素点的灰度值差异，确定消失点的像素点坐标；

(5)提取同一行的两侧车道线像素点坐标范围，针对同一行的像素点进行对比处理，保存两侧车道线处灰度值最大的像素点；所述步骤(5)中，u_max为灰度化道路图像中同一行的最大横向像素值，选定u_max/2作为左右车道线区分的界限，0～u_max/2为左侧车道线像素点提取范围，u_max/2～u_max为右侧车道线像素点提取范围；在两侧车道线各自的提取范围内，保存道路灰度图像每行灰度值最大的像素点；

(6)基于灰度值最大的像素点，拟合两侧车道线像素坐标方程；所述步骤(6)中，选定u_max/2作为左右车道线区分的界限，利用三次样条曲线拟合方程，在t时刻，左右两侧车道线像素坐标方程分别表示为：V_{l_t}(u)＝a_lu³+b_lu²+c_lu+d_l和V_{r_t}(u)＝a_ru³+b_ru²+c_ru+d_r；

(7)利用同一行上的两侧车道线像素点的中心点坐标拟合出中心线坐标方程；所述步骤(7)中，利用同一行上左右两侧车道线的像素点，计算其中心点的像素坐标，然后采用三次样条曲线拟合t-1时刻中心线坐标方程：V_{m_t-1}(u)＝a_mu³+b_mu²+c_mu+d_m；

其中，a_i、b_i、c_i和d_i均为曲线拟合方程系数，i表示为l、r和m；

(8)根据上一时刻计算的车道中心线坐标方程，分别与现时刻两侧车道线的坐标方程计算中心线与车道线交点的像素点坐标；所述步骤(8)中，利用步骤(6)和步骤(7)所拟合的方程计算中心线与车道线交点的像素点坐标：

当车辆前方存在弯道时，所拟合的两侧车道线像素坐标方程必然和上一时刻拟合的中心线坐标方程存在一个交点Q₁(u_Q1,v_Q1)；当车道为直道时，由于摄像头成像原因所拍摄的两侧车道线并非平行，并且由于三次样条曲线拟合产生的误差，上述方程将计算出一个或两个交点，当为两个交点时，分别记为Q₁(u_Q1,v_Q1)和Q₂(u_Q2,v_Q2)；

(9)根据交点的像素点纵坐标与消失点像素点纵坐标的大小，判断前方道路是否出现弯道；所述步骤(9)中，消失点像素点纵坐标为v_p，u0v坐标系中v轴的方向为车辆前进的反方向，若v_p≤min(v_Q1,v_Q2)，则前方道路存在弯道；若v_p＞max(v_Q1,v_Q2)，则前方道路为直道。

2.根据权利要求1所述的道路弯道识别方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对灰度化道路图像进行边缘检测，提取两侧车道线包括利用Canny算子对所述灰度化道路图像进行边缘检测，得出车道线图像。

3.根据权利要求1所述的道路弯道识别方法，其特征在于，所述步骤(4)中，基于灰度化道路图像中每行像素点的灰度值差异，确定消失点的像素点坐标包括计算相邻两行像素点的灰度值方差，将方差最大的行作为消失点所在的行，该行的像素纵坐标为消失点的像素点纵坐标。