专利汇可以提供一种减速带的识别方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种 减速带 的识别方法,主要识别步骤为:车载摄像头获取道路图像;对采集的图像进行预处理;使用大津法对图像进行分割;采用改进的canny 算法 提取图像中减速带的边缘;通过hough变换以及 角 度的筛选提取减速带可能所在的直线;通过灰度 块 的提取确定减速带所在的直线。利用该方法可帮助无人驾驶 汽车 快速、准备识别道路上的减速带,便于及时作出减速处理,为无人驾驶车辆的普及提供技术支持。,下面是一种减速带的识别方法专利的具体信息内容。
1.一种减速带的识别方法,其特征在于,主要包括如下步骤:
(一)车载摄像头获取道路图像;
(二)对采集的图像进行预处理;
(三)使用大津法对图像进行分割;
(四)采用改进的canny算法提取图像中减速带的边缘;
(五)通过hough变换以及角度的筛选提取减速带可能所在的直线;
(六)通过灰度块的提取确定减速带所在的直线。
2.如权利要求1所述的一种减速带的识别方法,其特征在于,步骤二中,预处理过程具体为:
(1)车载相机获取道路图像后,给图像设定一个合适的感兴趣区域;
(2)对图像进行灰度化处理,灰度化方法采用加权平均值法,计算公式如式i所示:
Gray(x,y)=Wr*R(x,y)+Wg*G(x,y)+Wb*B(x,y) i
其中,Wr、Wg、Wb分别是对应R、G、B三个分量的权重值,且Wr+Wg+Wb=1,考虑到人眼对色彩的辨识度存在区别,所以对这个三个分量赋值后的公式为:
Gray(x,y)=0.33*R(x,y)+0.54*G(x,y)+0.13*B(x,y) ii
(3)采用中值滤波法对图像进行降噪处理。
3.如权利要求1所述的一种减速带的识别方法,其特征在于,步骤三中,使用大津法对图像进行分割的具体步骤为:
(1)设阈值t把图像中的像素分为背景类C0=[0,t],目标类C1=[t+1,L-1],图像的总像素个数为M,灰度级范围为[0,L-1],灰度级i对应的像素个数为Ni,概率为(2)求取整个图像的均值: 求取C0的均值: 求取C1的均值:
其中, 为图像的前景点数占图像的比例, 为背景点占图像
的比例;
(3)求取类间方差σB2=w0(u0-ut)2+w1(u1-ut)2,当σB2最大时,此时的阈值t就是最佳阈值,根据此对图像进行分割。
4.如权利要求1所述的一种减速带的识别方法,其特征在于,步骤四中使用改进的canny算法提取图像中物体的边缘的具体步骤为:
(1)由于减速带是横穿路面的,检测到与行驶方向平行的一定不是减速带,所以采用式iv的Sobel算子计算图像x方向和y方向的偏导数,并按照式v和式vi求取梯度幅值和方向角度,即:
(2)对梯度幅值图像进行非极大值抑制,找到局部梯度最大值点,设定一个3×3的检测邻域模板,将中心像素点与梯度方向上的两个像素点比较,如果比这两个像素点的梯度幅值都小,则将中心像素点置零,将梯度方向划分为水平、垂直、对角等四个方向;
(3)在非极大值图像中进行阈值变换,如果像素点的灰度值大于高阈值,则为图像的边缘特征点,小于则舍去;如果灰度值大于低阈值且小于高阈值,则检索像素点的领域范围是否有大于高阈值的像素点,如果有,则为边缘特征点,否则不是。
5.如权利要求1所述的一种减速带的识别方法,其特征在于,步骤五中,用hough变换检测图像中的直线的主要步骤如下:
(1)将ρ-θ参数空间划分为多个小方格,每个小方格都有一个点的累加数组A(ρ,θ),并将A(ρ,θ)初值设置为0,将经过边缘检测的图像中的非零像素点作为待检测点集;
(2)如果待检测点集为空集,则此次hough变换结束;如果待检测点集不是空集,则从该点集中任意一点开始计算其相应的ρ、θ值,并将对应方格中的累加数组A(ρ,θ)加1;
(3)将已经检测过的点从待检测点集中删除;
(4)当待检测点集为空集时,表示所有点都经过了hough变换,此时查看每个累加数组A(ρ,θ)的值,若A(ρ,θ)的值大于给定阈值thr,那么该累加数组A(ρ,θ)对应的直线就被检测出来;
利用角度的不同对图像中检测出的直线进行筛选的过程为:
(1)确定θ的取值范围;
(2)对于图像中的每一个像素点(x,y),参数θ对应的每一个取值,分别按照公式ρ=x cosθ+y sinθ计算相应的参数ρ的取值;
(3)在相应的参数累加单元中加1;
(4)统计每个累加单元的取值,大于设定的阈值,则将该组参数作为图像空间直线的参数。
6.如权利要求1所述的一种减速带的识别方法,其特征在于,步骤六中,使用灰度块匹配的方法对边缘直线再次进行筛选的具体过程为:
(1)由于减速带在道路图像中出现的位置都在图像的中上方,图像的下方通常都是道路图像,所以,图像灰度化处理后,在图像的下方中心区域选取一个3×3大小的灰度小方块,以此作为道路图像的灰度值;
(2)检测灰度小方块中的3×3个像素点的灰度值,分别为g1-g9;
(3)根据9个像素点的灰度值,通过式vii求出灰度判断值;
(4)减速带通常是由黑色和黄色两种颜色组成的,减速带上的像素灰度值一般高于道路图像的灰度值,从经过canny算法处理过的边缘检测图像的左端开始,利用栅格扫描的方法对边缘检测图像进行逐列向右搜索,获取扫描线与检测到的直线的交点的灰度值Gray,将它与Tgray进行比较,若该交点的灰度值大于Tgray,则认为这个交点是减速带上的点,将该点保存到点集Point,否则,将该点舍弃,持续此过程直到扫描线到达图像的右端,完成对图像的遍历。
7.如权利要求2所述的一种减速带的识别方法,其特征在于,中值滤波法的算法过程为:
(1)选取一个3×3的模板,将模板在图像中移动,移动步长为一个像素点,将模板的中心选取为目标像素;
(2)读取模板框架内的像素点的灰度值,将灰度值从小到大排列;
(3)选取序列中的中间值替代目标像素的灰度值,即替换后的目标像素的灰度值可用式iii表示:
G(i)=Med(x(i-N),..x(i),...x(i+N)) iii
式中,x(i)表示某个像素点的灰度值。
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