基于ncc的道路消失線檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于NCC的道路消失線檢測方法，屬于數(shù)字圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行道路檢測，場景的干擾是最大的挑戰(zhàn)之一。因此，簡化場 景是道路檢測預(yù)處理部分的一項重要工作。簡化場景常常需要用到道路圖像的上下文信 息，這包括消失線、消失點、車道線、空間布局和道路形狀。在道路圖像中，消失線是指道路 盡頭處的那條水平線，它的上方可以統(tǒng)稱為天空部分。天空部分常常跟道路部分擁有相似 的色彩特征，因此，將消失線以上的天空部分移除是簡化場景的一項重要內(nèi)容，這會對后續(xù) 的道路檢測產(chǎn)生積極的作用。要達(dá)到這個目的，首先就需要進(jìn)行消失線檢測?，F(xiàn)有的道路 消失線檢測的方法大致可以分成兩大類：第一類是通過先檢測消失點再檢測消失線；第二 類是根據(jù)道路圖像特征分布先選取若干條線作為候選，接著再作進(jìn)一步分析確定最終的結(jié) 果。
[0003] 第一類方法把消失線檢測同消失點檢測聯(lián)系起來，它認(rèn)為在大多數(shù)情況下，消失 線總是會經(jīng)過消失點。對于消失點的檢測可以采用投票的方法，即先指定幾個點為候選，然 后通過分析道路圖像的紋理特征給這些候選點投票，票數(shù)最多的即為消失點。然而，消失點 的檢測受道路形狀特征的影響非常大，對于那些邊界曲折多變、模糊不清的道路來說，檢測 消失點是極其困難的。此外，說消失點在消失線上是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，它同樣取決于道路的形狀。 因此，用消失點來檢測消失線，準(zhǔn)確率較低且適應(yīng)性不強。第二類方法是一種投票的方法， 它通過分析道路圖像的紋理、色彩、結(jié)構(gòu)等特征挑選出可能的消失線，再根據(jù)一定的準(zhǔn)則進(jìn) 行投票，票數(shù)最多的即為消失線。這種方法比較復(fù)雜，計算量大，實用性不強。
[0004] 因此，雖然現(xiàn)有的方法對檢測消失線有一定的效果，但其局限性也不容忽視，這集 中體現(xiàn)在兩個方面：適用性差、計算量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：本發(fā)明旨在解決同類方法適應(yīng)性差、計算量大等問題。使用本發(fā)明后， 將最大程度利用道路信息對消失線進(jìn)行有效的估計，極大地簡化了場景，為后續(xù)的道路檢 測提供有力的保障。
[0006] 技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] 一種基于NCC的道路消失線檢測方法，包括如下步驟：
[0008] (1)將道路彩色圖像轉(zhuǎn)到HSV色彩空間，并在HSV色彩空間對圖像進(jìn)行重構(gòu)，得到 重構(gòu)圖像；
[0009] (2)以重構(gòu)圖像最底端的直線為對象，向上等距離地選取若干條直線計算與它的 歸一化相關(guān)性（NCC)值，得到NCC值列表；
[0010] ⑶基于NCC值分布情況確定消失線的位置。
[0011] 進(jìn)一步地，所述步驟（1)中在HSV色彩空間對圖像進(jìn)行重構(gòu)的方法為：根據(jù)各個像 素點的H和V兩個通道的值，以I-(h+v)對圖像進(jìn)行重構(gòu)。
[0012] 進(jìn)一步地，所述步驟（2)中的NCC值的計算公式為：
【主權(quán)項】
1. 一種基于NCC的道路消失線檢測方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 將道路彩色圖像轉(zhuǎn)到HSV色彩空間，并在HSV色彩空間對圖像進(jìn)行重構(gòu)，得到重構(gòu) 圖像； (2) 以重構(gòu)圖像最底端的直線為對象，向上等距離地選取若干條直線計算與它的歸一 化相關(guān)性（NCC)值，得到NCC值列表； (3) 基于NCC值分布情況確定消失線的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于NCC的道路消失線檢測方法，其特征在于，所述步驟（1) 中在HSV色彩空間對圖像進(jìn)行重構(gòu)的方法為：根據(jù)各個像素點的H和V兩個通道的值，以 l_(h+v)對圖像進(jìn)彳丁重構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于NCC的道路消失線檢測方法，其特征在于，所述步驟（2)
其中，（h，b2,. . .，bn)為最底端的直線上η個像素點的特征值，（f\，f2,. . .，fn)為所選 取的與最底端的直線進(jìn)行比較的直線上η個像素點的特征值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于NCC的道路消失線檢測方法，其特征在于，所述像素點的 特征值為l-(h+v)，其中h為像素點的色調(diào)值，V為像素點的亮度值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于NCC的道路消失線檢測方法，其特征在于，所述步驟（3) 中包括如下三種情況： 對于NCC值分布的圖線為"Z型"的情況，取第一次值突變的點所對應(yīng)的線為消失線； 對于NCC值分布的圖線為"V型"的情況，取最小值的點所對應(yīng)的線為消失線； 對于NCC值分布的圖線為"V-Z復(fù)合型"的情況，若最后N個點為負(fù)值，取第一次值突變 的點所對應(yīng)的線為消失線；若最后N個點為正值，取所有V形狀中的谷底值中的最小值的點 所對應(yīng)的線為消失線，其中1〈N〈6。
【專利摘要】本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，用于檢測道路圖像中的消失線，以簡化場景，為道路檢測減小無關(guān)區(qū)域的干擾。針對傳統(tǒng)的消失線檢測方法計算量大、容易受到不同場景干擾等問題，本發(fā)明提出一種新的技術(shù)方案，它基于如下的經(jīng)驗準(zhǔn)則：根據(jù)透視原理，道路圖像中越往下的區(qū)域包含的路面信息越多。先將彩色圖像轉(zhuǎn)到HSV色彩空間，并對圖像進(jìn)行重構(gòu)。以重構(gòu)圖像最底端的線為對象，向上等距離地選取若干條線計算與它的歸一化相關(guān)性（NCC）值。NCC值第一次發(fā)生突變的位置所對應(yīng)的線即為檢測到的消失線。該方法抓住道路特征，通過比較幾條直線間的相似度來檢測消失線，計算量小，準(zhǔn)確率高，對不同的場景具有很強的適應(yīng)性。
【IPC分類】G06T7-40
【公開號】CN104835183
【申請?zhí)枴緾N201510176886
【發(fā)明人】盧凱悅, 夏思宇
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月15日