基于几何矩采样的车道检测算法 - massachusetts institute of .pdfVIP

基基于于几几何何矩矩采采样样的的车车道道检检测测算算法法 宋锐, 陈辉, 肖志光, 许岩岩 and KLETTE Reinhard Citation: 中国科学: 信息科学 47, 1 (2017 ); doi: 10.1360/N112016-0017 View online: /doi/10.1360/N112016-0017 View Table of Contents:/publisher/scp/journal/SSI/ 7/1 Published by the 《中国科学》 志社 Articles you may be interested in 一种基于几何推理的点模式匹配算法 中国科学E辑: 技术科学 32, 553 (2002); 基础矩阵估计综合算法的几何意义及分析 中国科学E辑: 技术科学 29, 227 (1999); 基于多方向差分的重采样取证技术 46, 627 (2016); 基于Legendre正交矩的三维边界检测算子 中国科学G辑: 物理学 力学 天文学 33, 1 8 (2003); 基于双线性构造算法的电力有源滤波器补偿电流实时计算新方法 中国科学E辑: 技术科学 36, 782 (2006); 中国科学: 信息科学 论文 基于几何矩采样的车道检测算法 1 1 1 2 3 宋锐 陈辉 肖志光 许岩岩 1. 山东大学信息科学与工程学院, 济南 250100, 中国 2. Department of Civil and Environmental Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge 02139, USA 3. Electrical Electronics Department, School of Engineering, Auckland University of Technology, Auckland 1010, New Zealand * 通信作者. E-mail: huichen@, yanyanxu@ 收稿日期: 2016–07–14; 接受日期: 2016–10–08; 网络出版日期: 2017–02–10 国家自然科学基金(批准号: 和山东省自然科学基金 (批准号: ZR2013FM032) 资助项目 摘要 针对现有车道检测算法复杂度较高 难以应用于低功耗便携设备的不足 提出一种基于几何 矩采样的新算法 能够快速准确地检测出车道线 首先 通过跳跃式处理连续帧图像 对单帧图分段 采样车道信息 获取动态感兴趣区域 然后 依次标注二值图像中的连通分量 分割出车道信 息 最后 分析连通分量的各阶几何矩 分别计算出各段车道线的质心和主轴偏转角 结合二者分段 拟合出车道线 实现车道检测 大量实验表明 本文算法具有较高的检测效率 能够快速准确地检测 出不同形状的车道线 且在不同光照影响、路面污渍和反光条件下具有良好的适应性 同时能够满 足汽车智能驾驶对车道检测的实时性要求 关键词 辅助驾驶 车道检测 动态感兴趣区域 几何矩 分段采样 引言 随着车道偏离、刹车、倒车等智能辅助驾驶技术的产生 自动和辅助驾驶汽车成为重要研究领域 谷歌备受瞩目的无人驾驶汽车在近期完成了首次沙漠环境测试 相较于人工驾驶汽车 自动驾驶汽车 能够更迅速有效地对周围环境作出反应 因而更加安全高效 自动驾驶汽车通过车载相机、雷达和激 光测距器等多传感器融合来获得周围交通状况 然后实时分析交通情况 采用适当的图像图形处理技 术达到车道保持的目的 其中车道检测算法是车道保持系统的基础核心 目前 国内外车道检测的相关研究主要可分为基于特征和基于模型两类 基于特征的车道检测算 法占大多数 此类算法主要依赖于底层图像特征 如车道颜色 、边缘 和纹理等作为车道提取要素 基于模型的方法主要采用不同道路模型实现结构化道路检测 此类传统方法大致分为两部分 建立车 道模型和求解模型参数