[发明专利]一种车道线检测方法

说明书

本发明提供一种车道线检测方法，利用安装在车辆上的前视摄像头获取图像，实时对动态图像进行处理，达到对车道线准确识别检测的目的。本发明的车道线检测方法有以下优点：一是适用性更好，能识别夜间、雨天和隧道中的车道线；二是算法简单且耗时较短，能满足实时性的要求；三是检测误差小，精度高。

技术领域：本发明涉及智能汽车技术，特别是一种汽车车道线检测方法。

技术背景：

随着社会进步、人们生活水平提高和交通工具的发展，全世界汽车数量急剧增长，同时，交通安全问题也成为了全球关注的热点问题，高级驾驶辅助系统(ADAS)应运而生并得到了广泛关注。ADAS是利用各类传感器获取车辆内、外的信息，并经过各种处理，最后通过报警让驾驶者察觉可能将要发生的危险，以减少交通事故发生率。

现有的ADAS在实际使用过程中由于图像识别处理的水平有限，所以对车道线的检测经常出现问题，难以具备长时间长距离稳定运行的性能，限制了该类系统在特定环境下应用的可能性。

发明内容：

针对以上问题，本发明提供一种车道线检测方法，实时对动态图像进行处理，达到对车道线准确识别检测的目的。

一种车道线检测方法，包括：

一、获取道路图像：通过车载摄像头捕捉道路图像；

二、对图像进行预处理：

包括彩色图像灰度化、截取有效信息区域、滤波去噪、图像灰度增强、边缘检测和修复车道线，其中修复车道线的处理步骤是先寻找需要的“短线段”，对每一个白点进行处理，若其在某个方向有连续的4个白点就判定这为一个“短线段”，找出所有的“短线段”，并记录其方向；第二步，对每个短线段在其方向上寻找，如果在6个像素点内有着另一个和其方向相似的短线段，我们就认为这应是一条直线，把两个短线段之间所有的像素点赋值为1，即把之间的黑色点变为白色点，从而达到连线的目的；对所有短线段进行处理，就能修复好断续的车道线；

三、识别跟踪车道线：

1、左右车道线的识别：

首先，降低检测直线所需要的交汇点数量并且设置检测直线段的最短值；

其次，当车辆在车道中行驶时，拍摄的道路图像中左右车道线通常分布在图像两侧，且两条车道的斜率有一个范围，通过分析计算大量道路图像样本，对极值点的极角和斜率依次进行约束，实际中约束的值根据摄像头安装位置进行改变；约束的极角范围为-a₁°<θ<a₂°，即在此范围内寻找直线，减少处理数据，对左车道线斜率的约束范围是b₁<k₁<b₂，右车道线斜率的约束范围是b₃<k₂<b₄，不在此范围内的直线都从数组中删去；

再次，将检测出的线段从长到短排序，挑出前10条线段，总线段不足10条的挑出所有线段，然后将这些线段分成三类，第一类是斜率大于零并且斜率相近的直线，第二类是斜率小于零并且斜率相近的直线，第三类为其它所有直线，之后，按照长度越长权重越大、位置越靠下权重越大这两个原则把第一类中的所有直线段拟合成右车道线，把第二类中的所有直线段拟合成左车道线，而第三类中的线段不予处理；

2、动态车道线检测：

在相邻两帧图像中，由于车辆行驶的距离很短，两条车道线的位置不会出现太大偏差；实际算法中，把前一帧检测到的车道线斜率、截距和两车道线交点坐标进行保存，那么在下一帧中，车道线的角度与前一帧的角度应相差在3°以内，截距位置和前一帧的数据应相差在20个像素点内，根据这个就能知道下一帧中车道线的大致位置，从中寻找可以减少很多处理量，另外，相邻两帧两条车道线交点的距离应在15个像素点内，通过这个条件，即可筛选出真正的车道线；

四、纠正车道线