一種道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法
【專利說(shuō)明】
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001]本發(fā)明涉及道路消失點(diǎn)，尤其涉及一種道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]實(shí)時(shí)道路監(jiān)控，智能行走機(jī)器人或自動(dòng)駕駛汽車等計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)面臨的一個(gè)重要問(wèn)題就是檢測(cè)前方可行走道路的邊界，而道路消失點(diǎn)可以幫助計(jì)算機(jī)推斷道路邊界，根據(jù)透視原理兩條平行直線相交于無(wú)窮遠(yuǎn)的一點(diǎn)，這點(diǎn)就是投影到圖像平面上的消失點(diǎn)。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210012694.1的發(fā)明公開(kāi)了一種從單幅圖像檢測(cè)道路消失點(diǎn)的方法。利用一幅道路圖像中位于道路的標(biāo)識(shí)線，或車輛軌跡上的像素點(diǎn)梯度方向應(yīng)具有一致性，以及位于道路路面的像素點(diǎn)具有相似的紋理色彩特征，采用基于線段方法來(lái)檢測(cè)圖像中道路消失點(diǎn)。
[0004]圖像是由離散的像素點(diǎn)構(gòu)成的，同一方向上像素點(diǎn)的梯度方向可能會(huì)有較大區(qū)另IJ，所以該發(fā)明不僅計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，而且利用梯度方向判定消失點(diǎn)的方法精確度低、誤差較大。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單、消失點(diǎn)檢測(cè)準(zhǔn)確性高的道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0007]101、拍攝采集車輛前方連續(xù)的道路圖像；
[0008]102、對(duì)采集到的連續(xù)圖像，做車道線檢測(cè)；
[0009]103、計(jì)算連續(xù)多幀圖像上所有車道線的交點(diǎn)坐標(biāo)；
[0010]104、統(tǒng)計(jì)交點(diǎn)坐標(biāo)直方圖；計(jì)算出直方圖的均值、方差、中心矩，按照最大似然估計(jì)方法確定消失點(diǎn)坐標(biāo)。
[0011]以上所述的道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法，在步驟103中，包括以下步驟:
[0012]201、在圖像左側(cè)車道線上隨機(jī)取兩點(diǎn)a和b，在圖像右側(cè)車道線上隨機(jī)取兩點(diǎn)c和d，a、b、c、d 的坐標(biāo)分別為(X1, Y1)、(x2, y2)、(x3, y3)、(x4, y4)；
[0013]202、直線ab與直線cd的交點(diǎn)e (x, y)的坐標(biāo)為:
[0014]X= (B2-B1) / (A2^B1-A1=I=B2)；
[0015]y = (A2-A1) / (A1^B2-A2=IiB1)；
[0016]其中
[0017]A1= (y !-y2) / (x^yz-Xz^Yi)；
[0018]B1= (-X i+x2) / (x1*y2-x2*y1)；
[0019]A2= (y 3_y4) / (x3*y4_x4*y3)；
[0020]B2= (-X 3+x4) / (x3*y4-x4*y3)；
[0021]203、計(jì)算出連續(xù)多幀圖像的車道線交點(diǎn)坐標(biāo)后，進(jìn)行步驟104。
[0022]以上所述的道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法，將步驟203中得到的連續(xù)多幀圖像的車道線交點(diǎn)坐標(biāo)，做直方圖統(tǒng)計(jì)，然后計(jì)算出直方圖的均值、方差、中心矩，按照最大似然估計(jì)方法確定消失點(diǎn)坐標(biāo)。
[0023]本發(fā)明道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法通過(guò)計(jì)算多幀圖像的車道線的交點(diǎn)，進(jìn)一步通過(guò)直方圖標(biāo)記出交點(diǎn)的坐標(biāo)，最后使用統(tǒng)計(jì)方法求得消失點(diǎn)，不僅計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，而且大大提高了消失點(diǎn)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[【附圖說(shuō)明】]
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施例道路消失點(diǎn)檢測(cè)方法的流程圖。
[0026]圖2是本發(fā)明實(shí)施例道路消失點(diǎn)檢測(cè)方法中統(tǒng)計(jì)得到的消失點(diǎn)坐標(biāo)的直方圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0027]本發(fā)明實(shí)施例道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法如圖1所示，包括以下步驟:
[0028]101、利用攝像裝置拍攝采集車輛前方連續(xù)的道路圖像；
[0029]102、對(duì)采集到的連續(xù)圖像，做車道線檢測(cè)；車道線檢測(cè)的方法有很多，比如基于Hough變換法、基于顏色信息法等；
[0030]103、在每幀圖像的兩條車道線上分別隨機(jī)地抽取兩點(diǎn)計(jì)算圖像車道線的交點(diǎn)坐標(biāo)，得到多幀圖像的車道線交點(diǎn)坐標(biāo)；
[0031]根據(jù)直線方程Ax+By+C = 0，
[0032]I)在圖像左側(cè)車道線上隨機(jī)取兩點(diǎn)a和b，在圖像右側(cè)車道線上隨機(jī)取兩點(diǎn)c和d，a、b、c、d 的坐標(biāo)分別為(X1, Y1)、(x2, y2)、(x3, y3)、(x4, y4)；
[0033]2)直線ab與直線cd的交點(diǎn)e (x, y)的坐標(biāo)為:
[0034]X = (B2-B1) / (A2^B1-A1=I=B2)；
[0035]y = (A2-A1) / (A1^B2-A2=I=B1)；
[0036]其中
[0037]A1= (y !-y2) / (x^yz-Xz^Yi)；
[0038]B1= (-X i+x2) / (x1*y2-x2*y1)；
[0039]A2= (y 3_y4) / (x3*y4-x4*y3)；
[0040]B2= (-X 3+x4) / (x3*y4-x4*y3)；
[0041]3)計(jì)算出連續(xù)多幀圖像的車道線交點(diǎn)坐標(biāo)后，進(jìn)行下一步；
[0042]統(tǒng)計(jì)交點(diǎn)坐標(biāo)直方圖，然后計(jì)算出直方圖的均值、方差、中心矩，按照最大似然估計(jì)方法確定消失點(diǎn)坐標(biāo)。
[0043]具體步驟為
[0044]1.統(tǒng)計(jì)多幀圖像的交點(diǎn)坐標(biāo)直方圖；
[0045]2.計(jì)算直方圖均值、方差和中心距，可以得到交點(diǎn)坐標(biāo)集中的趨勢(shì)以及分布狀態(tài)；
[0046]3.通過(guò)最大似然估計(jì)把可能性最大的坐標(biāo)點(diǎn)作為真實(shí)的消失點(diǎn)。
[0047]求最大似然估計(jì)值的步驟為:
[0048]I)根據(jù)樣本分布得到似然函數(shù)；
[0049]2)對(duì)似然函數(shù)取對(duì)數(shù)；
[0050]3)求對(duì)數(shù)似然函數(shù)的各參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)，得到對(duì)數(shù)似然方程；
[0051]4)解對(duì)數(shù)似然方程得到最大似然估計(jì)值。
[0052]本發(fā)明以上實(shí)施例道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法通過(guò)計(jì)算多幀圖像的車道線的交點(diǎn)，進(jìn)一步通過(guò)直方圖標(biāo)記出交點(diǎn)的坐標(biāo)，最后使用統(tǒng)計(jì)方法求得消失點(diǎn)，不僅計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，而且大大提高了消失點(diǎn)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 101、拍攝采集車輛前方連續(xù)的道路圖像； 102、對(duì)采集到的連續(xù)圖像，做車道線檢測(cè)； 103、計(jì)算連續(xù)多幀圖像上所有車道線的交點(diǎn)坐標(biāo)； 104、統(tǒng)計(jì)交點(diǎn)坐標(biāo)直方圖；計(jì)算出直方圖的均值、方差、中心矩，按照最大似然估計(jì)方法確定消失點(diǎn)坐標(biāo)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法，其特征在于，在步驟103中，包括以下步驟: 201、在圖像左側(cè)車道線上隨機(jī)取兩點(diǎn)a和b，在圖像右側(cè)車道線上隨機(jī)取兩點(diǎn)c和d，a、b、C、d 的坐標(biāo)分別為(X1, Y1)、(x2,12)、(x3, y3)、(x4, Y4); 202、直線ab與直線cd的交點(diǎn)e(x, y)的坐標(biāo)為:X = (B2-B1) / (Ai^B1-AfB2)；y = (A2-A1) / (AfB2-Ai^B1)； 其中A1= (y 1-y2) / (x^yz-xz^yi)；B1= (-X !+X2) / (Xfy2-Xi^y1)； A2= (y 3_y4) / (x3*y4-x4*y3)； B2= (-X 3+x4) / (x3*y4-x4*y3)； 203、計(jì)算出連續(xù)多幀圖像的車道線交點(diǎn)坐標(biāo)后，進(jìn)行步驟104。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法，其特征在于，將步驟203中連續(xù)多幀圖像的車道線交點(diǎn)坐標(biāo)，做直方圖統(tǒng)計(jì)，然后計(jì)算出直方圖的均值、方差、中心矩，按照最大似然估計(jì)方法確定消失點(diǎn)坐標(biāo)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種道路消失點(diǎn)的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：拍攝采集車輛前方連續(xù)的道路圖像；對(duì)采集到的連續(xù)圖像，做車道線檢測(cè)；計(jì)算連續(xù)多幀圖像上所有車道線的交點(diǎn)坐標(biāo)；統(tǒng)計(jì)交點(diǎn)坐標(biāo)直方圖；計(jì)算出直方圖的均值、方差、中心矩，按照最大似然估計(jì)方法確定消失點(diǎn)坐標(biāo)。本發(fā)明通過(guò)計(jì)算多幀圖像的車道線的交點(diǎn)，進(jìn)一步通過(guò)直方圖標(biāo)記出交點(diǎn)的坐標(biāo)，最后使用統(tǒng)計(jì)方法求得消失點(diǎn)，不僅計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，而且大大提高了消失點(diǎn)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
【IPC分類】G06K9/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105138955
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510408607
【發(fā)明人】張曉光, 王嫣然
【申請(qǐng)人】深圳市中天安馳有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日