[发明专利]一种基于图像识别的道路标线对位系统

权利要求书

1.一种基于图像识别的道路标线对位系统，其特征在于，该系统由上位机、控制系统、图像采集装置组成；

所述图像采集装置包括光源（1）、滑台（2）、斜块（4）和相机（8），所述光源（1）前端通过一转轴（5）铰接安装，光源（1）后端与斜块（4）配合，所述相机（8）与光源（1）相对固定且同向设置用于获取道路标线图像；

所述相机（8）与上位机连接，用于上传采集的图像至上位机完成图像处理，上位机与控制系统连接用于下发图像处理结果，所述控制系统根据图像处理结果驱动所述滑台（2），所述斜块（4）在滑台（2）的驱动下往返移动用于推动光源（1）绕转轴（5）做俯仰调节；

所述图像处理的步骤为：

S100：获取图像；

S200：滤波处理包括中值滤波和均值滤波；

中值滤波：，f(x,y),g(x,y)分别是原始图像和处理后的图像，W为二维模板；

均值滤波：，f(x,y),g(x,y)分别是原始图像和处理后的图像，W为二维模板；

S300：阈值分割：

f(t)为各个像素点分割后的灰度值，t为各个像素点分割前的灰度值，T为设定的阈值；

S400：形态学变换：

(a)缩小：

表示缩小后图像矩阵的行向量，R表示缩小前图像矩阵的行向量，M_row表示行方向的缩小矩阵；表示缩小后图像矩阵的列向量，C表示缩小前图像矩阵的列向量，M_col表示列方向的缩小矩阵；

(b)平移：

表示平移后图像的矩阵，C_f表示平移矩阵，F表示平移前图像的矩阵；

S500：道路标线定位；

通过S300处理图像并获取处理后灰度值为255的点即道路标线在图像中的像素点，根据这些像素点的行列坐标从处理前图像中获取道路标线的灰度值，同时将这些像素点的中心坐标作为道路标线在图像中的位置，遍历步进电机行程，获取范围内所有的道路标线的灰度值并将灰度值与道路标线在图像中的位置记录下来，通过排序获取灰度值最大的位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的道路标线对位系统，其特征在于，所述斜块（4）为U形，其两侧分别开设一条倾斜设置的腰型孔（3），所述光源（1）后端两侧各固定一个凸轮随动器（9），所述凸轮随动器（9）分别位于所在侧的腰型孔（3）内。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的道路标线对位系统，其特征在于，所述光源（1）、滑台（2）、斜块（4）和相机（8）分别安装在一个安装座（6）上，其中光源（1）通过转轴（5）铰接在安装座（6）前端。

4.根据权利要求3所述的一种基于图像识别的道路标线对位系统，其特征在于，所述相机（8）通过L形连接件固定在光源（1）的正下方。

5.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的道路标线对位系统，其特征在于，所述安装座（6）前端设置有一个门型支撑架（7），所述光源（1）通过转轴（5）铰接在门型支撑架（7）上。

6.根据权利要求5所述的一种基于图像识别的道路标线对位系统，其特征在于，所述滑台（2）由步进电机驱动，该步进电机在控制系统的控制下驱动滑台（2）。

7.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的道路标线对位系统，其特征在于，所述获取图像步骤包括：

S101：使用相机（8）对道路标线进行补偿打光；

S102：快速获取同一时间下打光和不打光的两张图像；

S103：抑制其他光源干扰，，G为抑制其他光源干扰后的图像，F₁为第一张图像，F₂为第二张图像，第一张图像为打光的图像，第二张图像为不打光的图像。

8.根据权利要求7所述的一种基于图像识别的道路标线对位系统，其特征在于，所述控制系统根据图像处理的结果获取道路标线位置，控制步进电机驱动滑台（2）使得相机（8）对准道路标线位置。