1.一種基于圖像的路徑識別方法,其特征是,包括如下步驟:
步驟S1,獲取路面的灰度圖像;
步驟S2,對灰度圖像逐行計算像素的質(zhì)心位置,以各行質(zhì)心位置作為道路中心的第一次定位結(jié)果;
步驟S3,根據(jù)第一次定位結(jié)果計算質(zhì)心兩側(cè)梯度最大值,獲得道路邊界及十字路口位置;
步驟S4,逐行判斷:如果此行是十字路口,則以第一次定位結(jié)果作為道路中心的第二次定位結(jié)果;如果不是十字路口,則計算道路邊界內(nèi)的像素的質(zhì)心,以此質(zhì)心位置作為道路中心的第二次定位結(jié)果;
步驟S5,對第二次所獲得的道路中心進行濾波,獲得最終的道路中心線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像的路徑識別方法,其特征是,在步驟S2中計算各行像素質(zhì)心位置的過程為:設(shè)第i行、j列的圖像像素灰度值為f(i,j),則第i行的質(zhì)心所在的列記為y1(i),質(zhì)心計算公式如下:
式中,N為像素的最大列寬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像的路徑識別方法,其特征是,在步驟S3中,在道路中心y1(i)的兩側(cè),分別尋找梯度最大值,取其所在列為道路邊界;如果所在列位于圖像邊界,則該行為十字路口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于圖像的路徑識別方法,其特征是,采用如下不完全微分算法計算第i行各列的梯度df(i,j):
df(i,j)=K[f(i,j)-g(i,j)]
式中,g(i,j)=g(i,j-1)+df(i,j-1),K為濾波系數(shù),0<j<N。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像的路徑識別方法,其特征是,在步驟S5中,濾波計算公式:
y3(i)=αy3(i-1)+(1-α)y2(i)
式中,α取值范圍為0.5~0.9;y2(i)為第二次定位結(jié)果,y3(i)為最終道路中心。
6.一種基于圖像的路徑識別系統(tǒng),其特征是,包括灰度圖像采集模塊、第一次道路中心定位模塊、道路邊界檢測模塊、第二次道路中心定位模塊和第三次道路中心定位模塊;
灰度圖像采集模塊,用于獲取路面的灰度圖像;
第一次道路中心定位模塊,用于對灰度圖像逐行計算像素的質(zhì)心位置,以各行質(zhì)心位置作為道路中心的第一次定位結(jié)果;
道路邊界檢測模塊,用于根據(jù)第一次定位結(jié)果計算質(zhì)心兩側(cè)梯度最大值,獲得道路邊界及十字路口位置;
第二道路中心定位模塊,用于計算道路邊界內(nèi)的各行像素的質(zhì)心位置以及十字路口的質(zhì)心位置,以此質(zhì)心位置作為道路中心的第二次定位結(jié)果;
第三次道路中心定位模塊,用于對第二次所獲得的道路中心進行濾波,獲得最終的道路中心線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于圖像的路徑識別系統(tǒng),其特征是,第一次道路中心定位模塊中質(zhì)心計算公式如下:
式中,y1(i)為第i行像素質(zhì)心所在的列,N為像素的最大列寬,f(i,j)為第i行、j列的圖像像素灰度值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于圖像的路徑識別系統(tǒng),其特征是,道路邊界檢測模塊檢測道路邊界的過程為:在道路中心y1(i)的兩側(cè),分別尋找梯度最大值,取其所在列為道路邊界;如果所在列位于圖像邊界,則該行為十字路口。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于圖像的路徑識別系統(tǒng),其特征是,第二道路中心定位模塊逐行計算第二次定位結(jié)果的過程為:如果此行是十字路口,則以第一次定位結(jié)果作為道路中心的第二次定位結(jié)果;如果不是十字路口,則計算道路邊界內(nèi)的像素的質(zhì)心,以此質(zhì)心位置作為道路中心的第二次定位結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于圖像的路徑識別系統(tǒng),其特征是,第三次道路中心定位模塊中進行濾波的計算公式如下:
y3(i)=αy3(i-1)+(1-α)y2(i)
式中,α取值范圍為0.5~0.9;y2(i)為第二次定位結(jié)果,y3(i)為最終道路中心。