[发明专利]一种基于车道线置信度的方向滤波方法

摘要

本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种基于车道线置信度的方向滤波方法，包括以下步骤图像分割得到二值图像；二值图像计算各像素点的边缘梯度方向，根据前帧图像车道线置信度对二值图像进行滤波方式进行选择；Hough算法检测车道线，检测出五条候选车道线；对候选车道线进行车道线置信度判断，以判断Hough检测直线是否为车道线。本发明的有益效果在于本发明方法能有效去除噪声信号的同时保留车道线边缘点，以用于后续车道线检测，提高了车道线的检测率；两种滤波方式的结合能更好的满足系统实时性的需求；设置不同的置信度判断准则，为二值图像提供车道线边缘主方向，避免了直接使用前帧车道线方向滤波，导致滤波方向错误的问题。

主权项

一种基于车道线置信度的方向滤波方法，其特征在于包括以下步骤：1)图像分割：1.1)提取图像帧，对图像进行高斯滤波，并应用Sobel边缘检测算子对图像进行边缘检测；1.2)图像消失点以下部分为感兴趣区域，将感兴趣区域分割为若干个子图像，对每个子图像计算自适应阈值，得到分割后的二值图像；2)二值图像滤波：2.1)从二值图像下边缘进行扫描各个像素点，计算灰度值为255的像素点的幅值和梯度方向，根据该像素点计算其他各像素点的边缘梯度方向；2.2)对前帧图像车道线置信度进行判断，根据车道线置信度要求对二值图像进行滤波选择：2.2.1)若前帧图像车道线置信度小于设定阈值，根据幅值和梯度方向进行滤波；2.2.2)若前帧图像车道线置信度大于设定阈值，根据前帧车道线方向进行滤波；3)Hough算法检测车道线：采用直线模型y＝kx+b，由投票机制得到ρ＝x*cos(theta)+y*sin(theta)的最值，选取Hough检测出的五条候选车道线，并记录该车道线的起始点位置Pstart、Pend，车道线角度θ；4)车道线置信度设置：以车道线方向、起始点位置及车道宽度为约束条件，同时根据是否检测出左右两侧车道线，设置不同的置信度判断准则，以判断Hough检测直线是否为车道线，为二值图像提供车道线边缘主方向；设置不同的置信度判断准则具体如下：4.1)若Hough检测到左右两条直线，根据左右两侧车道线在实际道路中相互平行原理，将图像坐标直线反映射到路面坐标，应用直线模型模拟路面直线，在两条直线上各选取一点，计算其到另一侧直线距离，Ll、Lr分别表示点到左右侧直线距离，根据距离差值的范围判断两直线是否平行；4.2)若两直线平行，则设置置信度函数，公式表示为：λi＝KA|Ai‑Ai‑1|+KW|Wi‑Wi‑1|+KP|Pi‑Pi‑1|   (1)其中，KA、KW及KP为权重因子，且满足KA+KW+KP＝1，Ai、Wi及Pi分别表示当前帧检测车道线的角度、车道实际宽度、(Pstart+Pend)/2像素点的横坐标值；4.3)若Hough只检测到一侧直线，或左右两侧直线不平行，置信度函数为：λi＝KA|Ai‑Ai‑1|+KW|Wi‑Wi‑1|   (2)对连续Q帧车道线进行判断，若其中连续Z帧均满足置信度函数，Z若大于预设阈值，则认为当前帧检测到直线为车道线。