[发明专利]一种使用无人机对高速公路急车道进行巡检的方法

权利要求书

1.一种使用无人机对高速公路急车道进行巡检的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、无人机对高速公进行巡检，并拍摄路面实况视频；

S2、提取该实况视频至少一帧图像，同时对该图像进行语义分割，分离出车道区域和背景区域，并将所述背景区域删除；

S3、对上述图像进行二值化处理，处理后获得该图像的二值化图像，在该二值化图像中，路面作为背景显示为黑色，汽车轮廓以及车道线为前景显示为白色；

S4、在步骤S2获得的二值化图像中，删除表示为汽车轮廓的以及行车道线的前景像素点，并赋予表示为应急车道线的前景像素点的像素值为第一像素值，获得第一处理图像；

S5、在步骤S2获得的二值化图像中，删除表示为车道线的前景像素点，并赋予表示为车辆轮廓的前景像素点的像素值为第二像素值，获得第二处理图像；

S6、将第二处理图像叠加到第一处理图像上，得到第三处理图像；

S7、横向扫描该第三处理图像，根据首先扫描到的像素点的像素值判断应急车道是否被占用，如果从靠近应急车道一侧开始扫描，当首先扫描到的像素点的像素值为第二像素值时，判断为应急车道被占用，如果从远离应急车道一侧开始扫描，当扫描到的像素点为第一像素值后仍然能够扫描到像素值为第二像素值的像素点时，判断为应急车道被占用。

2.根据权利要求1所述的一种使用无人机对高速公路急车道进行巡检的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S4.1、对二值化图像进行横向扫描，将横向连续N个像素点均为前景像素点的定义为车道线，其中N为车道线的宽度阈值；

S4.2、删除该图像上的其他前景像素点；

S4.3、对步骤S4.2中的图像进行纵向扫描，对纵向连续的前景像素点通过最小二乘法进行曲线拟合，获得行车道的二次抛物线曲线方程；

S4.3、根据获得的二次抛物线方程绘制拟合出来的车道线，同时赋予该车道上像素点的像素值为第一像素值；

S4.4、根据拟合出来的车道线到横向边缘的距离判断该车道线为应急车道线还是行车道线，删除行车道线，经过此处理的图像为第一处理图像。

3.根据权利要求1或者2所述的一种使用无人机对高速公路急车道进行巡检的方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

S5.1、对二值化图像进行横向扫描，将横向连续N个像素点均为前景像素点的定义为车道线，其中N为车道宽度值；

S5.2、在该二值化图像中删除上次车道线像素点；

S5.3、对步骤S5.3中获得二值化图像中的像素点依次进行扫描，若当前像素点为前景像素点，则扫描其邻域设定范围内的像素点，若其邻域中的前景像素点数量大于或者等于设定阈值，则将其邻域全部填充成前景像素点从而获得独立的汽车轮廓，并赋予该前景像素点第二像素值，以获得第二处理图像。

4.根据权利要求3所述的一种使用无人机对高速公路急车道进行巡检的方法，其特征在于，所述步骤S5.3中汽车轮廓通过洪水算法予以填充。