[发明专利]一种三维图像路面检测方法

权利要求书

1.一种三维图像路面检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：获取路面的纵断面数据；

步骤S2：获取路面的横断面数据；

步骤S3：根据获取的纵断面数据和横断面数据，形成路面灰度图像和深度图像；

步骤S4：根据形成的灰度图像和深度图像建立路面三维激光成像模型。

2.根据权利要求1所述的一种三维图像路面检测方法，其特征在于，所述步骤S1具体实施为以下步骤：

步骤S1.1：假设亮度阈值为A,激光线左侧边缘的亮度阈值为P_L，阴影区域的亮度总和为I_S＝∑I_P，一阶矩之和为M_S＝∑I_P*P；

步骤S1.2：根据公式P_COG＝P_L+M_S/I_S计算激光线的重心。

3.根据权利要求1所述的一种三维图像路面检测方法，其特征在于，所述步骤S2具体实施为以下步骤：

步骤S2.1：假设亮度阈值为B,激光线左侧边缘的亮度阈值为P_L，阴影区域的亮度总和为I_S＝∑I_P，一阶矩之和为M_S＝∑I_P*P；

步骤S2.2：根据公式P_COG＝P_L+M_S/I_S计算激光线的重心。

4.根据权利要求2或3所述的一种三维图像路面检测方法，其特征在于，所述亮度总和I_S为灰度值，所述激光线的重心P_COG为深度值。

5.根据权利要求1所述的一种三维图像路面检测方法，其特征在于，所述步骤S4具体实施为以下步骤：

步骤S4.1：建立世界坐标系,X轴方向为沿道路纵向延伸的方向，即车辆在路面上的行驶方向,Y_W轴方向为垂直于道路延伸方向的路面横截面方向,Z_W轴方向为垂直于XOY平面的路面纵向高程方向；

步骤S4.2：建立摄像机坐标系，以摄像机光学中心O_C为原点，Z_C轴为垂直于成像平面的摄像机光学中心轴；

步骤S4.3：建立像平面坐标系，以x和y为图像的物理坐标系，以u和v为像素坐标系；

步骤S4.4：联立所述世界坐标系、所述摄像机坐标系、所述像平面坐标系得到路面三维激光成像模型。

6.根据权利要求5所述的一种三维图像路面检测方法，其特征在于，所述物理坐标系是定摄像机光轴与图像平面的交点为该坐标系的原点，图像坐标系的x,y轴分别与像素坐标系的u,v轴平行，像平面原点在摄像机光轴上O₁。

7.根据权利要求5所述的一种三维图像路面检测方法，其特征在于，所述像素坐标系是以像素为计量单位，所述像素坐标系与所述摄像机坐标系的关系用公式表示：

其中，f_u,和f_v表示摄像机在x和y方向上的焦距，u₀和v₀表示摄像机原点在图像中的坐标；

所述摄像机坐标与所述世界坐标系的空间位置关系用公式表示：

其中，R表示旋转矩阵，T表示平移向量。