[发明专利]一种实时车辆压线提前预警的方法

权利要求书

1.一种实时车辆压线提前预警的方法，其特征在于，所述算法包括以下步骤：

S1、对车载行车记录仪的视频序列进行图像预处理；

S2、在车道线图像预处理后进行图像增强，获得更强的车道线特征；

S3、使用多约束条件下的霍夫变换，基于几何角度约束和消失点估计约束，实现车道线实时检测；

S4、计算车道线在左右两边的误差，同预先设定的安全距离误差比较，进行压线判断并提前预警。

2.根据权利要求1所述的一种实时车辆压线提前预警的方法，其特征在于，所述步骤S1中图像预处理包括提取感兴趣(Region of Interest，ROI)区域和改进灰度化处理。其中提取ROI区域，将道路图像划分为两部分，无关信息区域部分和感兴趣部分，并在车辆行驶的正前方视角内提取ROI区域；改进的灰度化方法，让车道线标志二值化的特征更加突出。

3.根据权利要求2所述的一种实时车辆压线提前预警的方法，其特征在于，所述步骤改进的灰度化为：

Gray＝α*R+β*G (1)

式中，α表示R颜色通道权重系数、β表示G颜色通道权重系数，Gray表示灰度化后结果，其中α+β＝1。通过实验仿真取α＝0.625，β＝0.375。

4.根据权利要求1所述的一种实时车辆压线提前预警的方法，其特征在于，所述步骤S2中图像增强包括改进Gabor滤波和Sobel算子边缘检测。其中使用改进Gabor滤波在左侧车道上进行45°采样，在右侧车道上进行135°采样；Sobel算子边缘检测，利用45°方向的和135°方向的Sobel算子能够更好检测出车道线在斜向的边缘特征。

5.根据权利要求4所述的一种实时车辆压线提前预警的方法，其特征在于，所述步骤改进Gabor滤波为：

式中：x₀＝x cosθ+y sinθ，y₀＝-x sinθ+y sinθ，其中的x，y是空间域中的像素位置，ω₀是滤波器的中心频率，θ是Gabor小波的方向，σ是高斯函数沿两个轴的标准偏差，ω₀和θ分别确定Gabor滤波器的频率范围和方向，他们之间的关系确定为

其中W_t是小波时域窗口，当确定参数σ时，其宽度与频域的中心频率成反比。

6.根据权利要求4所述的一种实时车辆压线提前预警的方法，其特征在于，所述步骤Sobel算子边缘检测为：

式中，G_45°和G_135°分别表示45°方向的和135°方向的车道线边缘检测，Image(i,j)表示输入的待检测的车道线图像。

7.根据权利要求1所述的一种实时车辆压线提前预警的方法，其特征在于，所述步骤S3中车道线实时检测采用多约束条件下的霍夫变换，包括基于几何角度约束和消失点估计约束。其中基于几何角度约束通过预先设定角度阈值，筛选除车道线以外的干扰直线；基于消失点估计约束找到平行于车道的线段的消失点，消除非车道线标记。

8.根据权利要求1所述的一种实时车辆压线提前预警的方法，其特征在于，所述步骤S4中压线提前预警具体表现为依据计算车道线在左右两边的误差，同预先设定的安全距离误差进行比较。