基于梯度方向和車(chē)載網(wǎng)絡(luò)信號(hào)實(shí)現(xiàn)車(chē)道檢測(cè)的研究

基于梯度方向和車(chē)載網(wǎng)絡(luò)信號(hào)實(shí)現(xiàn)車(chē)道檢測(cè)的研究

基于圖像處理的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)由于能夠有效提高汽車(chē)的行駛安全性，因而其市場(chǎng)份額不斷增加。根據(jù)美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局（NHTSA）統(tǒng)計(jì)，94%的交通事故是由于汽車(chē)偏離車(chē)道引起的，因而開(kāi)發(fā)出了車(chē)道偏離預(yù)警（LDW）之類(lèi)的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)。常用的LDW系統(tǒng)需要借助攝像頭對(duì)汽車(chē)行駛前方圖像進(jìn)行采集，通過(guò)采集圖像的處理，提取道路顏色和紋理，識(shí)別道路邊界和車(chē)道線，并在汽車(chē)偏離車(chē)道線時(shí)，通過(guò)聲音信號(hào)或光信號(hào)發(fā)出警報(bào)，以提醒駕駛員。

LDW系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，需要依據(jù)設(shè)定好的算法進(jìn)行大量計(jì)算。為了保證LDW系統(tǒng)具有較高的實(shí)時(shí)性和可靠性，需要結(jié)合不同方法對(duì)攝像頭采集的圖像進(jìn)行處理。對(duì)于采集的圖像，首先采用傳統(tǒng)的坎尼（Canny）算子進(jìn)行邊緣檢測(cè)，Canny算子的工作過(guò)程是先對(duì)處理的圖像進(jìn)行平滑濾波，再采用非極值抑制技術(shù)對(duì)平滑處理后的圖像進(jìn)行處理，從而得到所需的邊緣圖像；之后采用具有自適應(yīng)校正功能的方向?yàn)V波器，利用梯度方向原理消除邊緣圖像上的干擾信息，消除時(shí)將汽車(chē)的橫擺角速度作為自適應(yīng)校正信號(hào)，消除車(chē)道方向以外的干擾信息。為了保證處理過(guò)程具有足夠的可靠性和準(zhǔn)確性，采用形態(tài)學(xué)濾波器對(duì)方向?yàn)V波器處理后的圖像進(jìn)行濾波處理，并利用二值形態(tài)學(xué)理論將處理后的圖像表示為灰度圖像。從灰度圖像中能夠識(shí)別出車(chē)道線（包括磨損的車(chē)道線）（圖1）。由于該策略中對(duì)攝像頭采集的原始圖像進(jìn)行了兩次濾波，因而可保證結(jié)果具有較高的可靠性。所采用的方向?yàn)V波器和形態(tài)學(xué)濾波器均不需要復(fù)雜的運(yùn)算過(guò)程，可以保證檢測(cè)過(guò)程具有較高的實(shí)時(shí)性。

圖1 LDW系統(tǒng)進(jìn)行車(chē)道線檢測(cè)的結(jié)果

David Andrade et al.SAE 2017-01-0042.

編譯：王祥