[发明专利]一种基于Bézier曲线的车道线重构方法

摘要

本发明提供了一种基于Bézier曲线的车道线重构方法，用于智能车辆安全辅助驾驶领域。本发明方法基于梯度特征和灰度特征在感兴趣区内搜索图像中车道线的起始块位置，以块形式延伸搜索，引入车道线间断搜索机制及变向搜索机制，实现间断及弯道识别；对识别出的各块分别进行自适应二值化处理，得到车道线上的点；按照车道线弯曲程度分别采用一条或两条二次Bézier曲线拟合车道线。本发明方法能够较好地适应光照变化、道路阴影、车道线间断以及障碍物等复杂环境，而且不用对图像进行预处理，提高了实时性，用分段Bézier曲线拟合车道线提高了对变曲率弯道重构的准确性。

主权项

一种基于Bézier曲线的车道线重构方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤101：等待图片输入，建立图像坐标系，设定最大图像处理区域；坐标系以图像左下角点为坐标原点，水平向右为x轴的正向，垂直向上为y轴的正向；步骤102：对当前输入的图片，利用灰度特征和梯度特征1，搜索左车道线和右车道线起始点的所在块，若搜索到，则采用最大类间方差法对起始点的所在块进行二值化处理，得到块中车道线的外侧边缘线上的最低点，最低点就是当前段车道线的局部起始点；若左车道线和右车道线起始点的所在块均未搜索到，则执行步骤101读取下一幅图片；利用梯度特征1搜索左车道线时，搜索点为左侧最低点，扩展得到n×n的块，n为像素个数，取3、5或9，并设第i（1≤i=60；当搜索右车道线时，需搜索到的左 车道线没有出现变向，并且左车道线的起点斜率和终点斜率之差大于0.4；步骤106：重置搜索范围进行变向搜索，在范围内搜索梯度特征2值最大的块，判断搜索到的块的灰度特征值大于灰度特征的阈值，且梯度特征2值大于梯度特征2的阈值，如果是，则将该块标记为转弯的包含有车道线外侧边缘线的块，确定搜索下一个块的y值，然后执行步骤107，否则，执行步骤108；利用梯度特征2搜索左车道线时，搜索点作为右侧最低点，扩展得到n×n的块，并设第i（1=90开始，此次间断块个数大于9；（4）右车道搜索点进入左车道线终点切线的左侧；步骤110：采用最大类间方差法分别对得到的所有块进行二值化处理，最后得到m个车道线的外侧最低点Pi（i=0,2,3,…,m‑1），m代表块总数，对于得到的标记为转弯的块，得到对应的变向点Ps；步骤111：将车道划分为直道、小弯道和大弯道三种路况，划分方法是：当Ps不存在或者s>m‑3且s>2×(m‑1)/3时，车道为直道或者小弯道，执行步骤112；否则，车道为大弯道，执行步骤113；步骤112：使用一条二次Bézier曲线构造车道线，二次Bézier曲线的起点为P0，终点为Pm‑1，将起点和终点作为曲线的第一个和第三个控制点，设置曲线第二个控制点的搜索区域，并搜索最优控制点，得到的二次Bézier曲线就是重构的车道线；步骤113：使用两条二次Bézier曲线构造车道线，第一条Bézier曲线的起点P0，终点为Ps‑1，第二条Bézier曲线的起点为Ps‑1，终点为Pm‑1；对于每条Bézier曲线，将起点和终点作 为曲线的第一个和第三个控制点，设置曲线第二个控制点的搜索区域，并搜索最优控制点，最后得到的两条二次Bézier曲线就是重构的车道线。