[发明专利]一种基于深度图的路面缺陷及抛洒物检测方法

说明书

本发明公开了一种基于深度图的路面缺陷及抛洒物检测方法，包括如下步骤：S1：获取传感器的RGB图与深度图，将其转换为仅包含路面区域的视差图；S2：将视差图扁平化为3组向量，并建立路平面方程；S3：引入相机基线与地面倾斜角，得到映射关系并建立优化的路平面参数方程；S4：构造并求解损失函数，计算出最优的倾斜角；S5：计算出最优的路平面方程参数；S6：根据优化的路平面参数方程与视差图，检测出路面缺陷及抛洒物；S7：可视化路面缺陷及抛洒物结果，本发明结构科学合理，使用安全方便，根据深度图构建路面方程，通过计算相机基线与地面倾斜角优化路面方程参数，计算视差图与路面残差，检测出路面缺陷及抛洒物并可视化其结果。

技术领域

本发明涉及图处理技术领域，具体为一种基于深度图的路面缺陷及抛洒物检测方法。

背景技术

道路从词义上讲就是供各种无轨车辆和行人通行的基础设施；按其使用特点分为公路、城市道路、乡村道路、厂矿道路、林业道路、考试道路、竞赛道路、汽车试验道路、车间通道以及学校道路等，古代中国还有驿道。另外还指达到某种目标的途径，事物发展、变化的途径；

道路巡检是市政交通中十分重要的一环，其中路面缺陷和抛洒物的检测是主要目的，及时发现抛洒物和路面缺陷可以减少事故的发生，在已有的道路巡检中，通常使用人工判别路面缺陷以及抛洒物，而常见的自动化方法中，抛洒物检测通常基于前后帧间关系针对固定场景下的应用，一些基于目标检测技术的方法仅能给出缺陷或抛洒物的矩形框，而不能得到如如长宽等具体信息。

发明内容

本发明提供一种基于深度图的路面缺陷及抛洒物检测方法，可以有效解决上述背景技术中提出常见的自动化方法中，抛洒物检测通常基于前后帧间关系针对固定场景下的应用，一些基于目标检测技术的方法仅能给出缺陷或抛洒物的矩形框，而不能得到如如长宽等具体信息的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于深度图的路面缺陷及抛洒物检测方法，包括如下步骤：

S1：获取传感器的RGB图与深度图，将其转换为仅包含路面区域的视差图；

S2：将视差图扁平化为3组向量，并建立路平面方程；

S3：引入相机基线与地面倾斜角，得到映射关系并建立优化的路平面参数方程；

S4：构造并求解损失函数，计算出最优的倾斜角；

S5：计算出最优的路平面方程参数；

S6：根据优化的路平面参数方程与视差图，检测出路面缺陷及抛洒物；

S7：可视化路面缺陷及抛洒物结果。

根据上述技术方案，所述S1中包括如下步骤：

S101中：获取相机的RGB图以及深度图，深度图可通过深度相机或双目相机等传感器获取；

S102中：获取RGB图像中路面区域的掩膜(Mask)，可通过手工选取或图像处理技术得到；

S103中：将步骤S101中深度图转换为视差图：

baseline为双目相机基线长度，depth为深度；

S104：将步骤S102中掩膜与步骤S103中视差图各元素相乘，可得到仅包含路面信息的视差图。

根据上述技术方案，所述S2包括如下步骤：

S201：将步骤S104仅包含路面信息的视差图中不为NaN的元素的深度值，行坐标，列坐标值，分别执行扁平化(Flatten)操作，存入向量d，u，v中；

S202：建立路平面方程：