[发明专利]一种基于双目视觉的地平面检测方法

说明书

本发明涉及一种基于双目视觉的地平面检测方法，包括以下步骤：获取双目图像采集设备采集的左右目原始图像；对左右目原始图像进行预处理，利用立体匹配技术获得稠密视差图；利用特征算子在稠密视差图上进行运算，得到特征图；对特征图进行分割，将其分割成多个区域块；对每个区域块进行二类分类，判断此区域是否属于地平面区域；对地平面区域进行后处理，剔除不符合条件的连通域，确定最终地平面区域。本发明适用于不同地平面环境下的地平面检测，能有效应对不平坦路面的检测问题，且可以精准处理地平面与障碍物边界。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种基于双目视觉的地平面检测方法。

背景技术

地平面检测是智能驾驶等领域的一项关键技术，目前提出的地平面检测方法主要有以下几种：

(1)基于超声探测器、激光雷达、毫米波雷达等障碍物探测器的检测方式。利用障碍物探测器检测前方障碍区，确定可通行地平面。

(2)基于单目视觉的检测方法。主要利用单目图像的色度、纹理等2D信息，对地平面进行检测。此类方法易受光照、阴影等影响，且在较复杂的环境下并不能得到较好性能。

(3)基于双目视觉的检测方法。主要分为基于视差图的方法与基于3D点云的方法。基于视差图的方法主要利用统计的方法生成V/U视差图，在此基础上进行地平面的检测。基于3D点云的方法将视差图转换成3D点云信息进行地平面建模。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于双目视觉的地平面检测方法，适用于不同地平面环境下的地平面检测，能有效应对不平坦路面的检测问题，且可以精准处理地平面与障碍物边界。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于双目视觉的地平面检测方法，包括以下步骤：

(1)获取双目图像采集设备采集的左右目原始图像；

(2)对左右目原始图像进行预处理，利用立体匹配技术获得稠密视差图；

(3)利用特征算子在稠密视差图上进行运算，得到特征图；

(4)对特征图进行分割，将其分割成多个区域块；

(5)对每个区域块进行二类分类，判断此区域是否属于地平面区域；

(6)对地平面区域进行后处理，剔除不符合条件的连通域，确定最终地平面区域。

所述步骤(3)具体为：依次以视差图各像素点为中心取像素块；以每个像素块为中心对其八邻域块或四邻域块进行采样；将各像素块平均视差值以一定策略进行比较，按照一定规则得到八/四个二进制码；将八/四个二进制码按照一定顺序排列得到八/四位二进制编码；将所述八/四位二进制编码转换成十进制编码；每个中心块里的中心像素值赋为上述十进制编码数值，得到特征图。

所述中心的像素块及其八邻域像素块或四邻域像素块的大小根据实际应用场景进行调整。

所述步骤(4)具体为：利用图像色度信息对原始图像进行超像素分割；将分割区域映射到特征图中，将特征图分割成多个超像素块。

所述步骤(4)具体为：直接将特征图分割成多个不重合的矩形像素块。

所述步骤(5)为直接利用阈值判断各区域块的像素统计特性进行分类：提取特征图区域块或其质心窗中像素的统计特性；设置阈值判断此区域块是否属于地平面区域。

所述步骤(5)提取特征图各区域块图像特征向量，利用机器学习算法进行分类：统计每个特征图区域块或其质心窗中像素点的规律，得到特征向量；利用机器学习方法分析特征向量，对区域块进行分类。