一种道路减速带的缺损检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110807771A(43)申请公布日2020.02.18(21)申请号201911049884.9(22)申请日2019.10.31(71)申请人长安大学地址710064陕西省西安市南二环路中段(72)发明人王建锋郑好乔盼赵慧婷董学恒张照震郑涛吴学勤(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人张海平(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/13(2017.01)权利要求书2页说明书11页附图5页(54)发明名称一种道路减速带的缺损检测方法(57)摘要本发明一种道路减速带的缺损检测方法，先获取减速带信息的道路图像，从该道路图像中分离减速带轮廓图像，并得到灰度的减速带轮廓图像和不含减速带的灰度道路图像，之后求出灰度的减速带轮廓图像的梯度图，进而可求得色块之间的边缘线，当边缘线为黄色块和黑色块之间时，得出此梯度图所对应的减速带为一个完好的减速带；当求出的边缘线为黄色块、缺损色块和黑色块之间的边缘线时，可得到黄色块图像、缺损色块图像和黑色块图像，并按顺序进行标号，这样便于下一步的灰度值比较，最后可通过缺损色块两端的色块颜色最终求出总缺损数、缺损黄色块个数和缺损黑色块个数，运算效率高，解决了由于道路减速带缺损所带来的对车辆和人员的潜在危害。CN110807771ACN110807771A权利要求书1/2页1.一种道路减速带的缺损检测方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤1，获取包含减速带信息的道路图像，所述的减速带为黑色块与黄色块相间设置的减速带，从该道路图像中分离减速带轮廓图像，将减速带轮廓图像和分离减速带轮廓的道路图像灰度后，得到灰度的减速带轮廓图像和不含减速带的灰度道路图像；步骤2，求出灰度的减速带轮廓图像的梯度图，应用分水岭算法求得梯度图中减速带色块之间的边缘线，当求出的边缘线为黄色块和黑色块之间的边缘线时，得出此梯度图所对应的减速带为一个完好的减速带；当求出的边缘线为黄色块、缺损色块和黑色块之间的边缘线时，分离出黄色块图像、缺损色块图像和黑色块图像，并按黄色块图像、缺损色块图像和黑色块图像的顺序进行标号，之后按照标号的先后顺序计算黄色块图像、缺损色块图像和黑色块图像的平均灰度值；计算不含减速带的灰度道路图像的平均灰度值，记为θ；步骤3，根据θ将不含减速带的灰度道路图像的灰度值设定一个范围，使θ-θ1<θ2-θ，其中θ1为不含减速带的灰度道路图像的最小灰度值，θ2为不含减速带的灰度道路图像的最大灰度值，将步骤2计算的黄色块图像、缺损色块图像和黑色块图像的平均灰度值分别与θ1、θ2进行比较后确定黑色块、黄色块和缺损色块；步骤4，根据缺损色块两端的色块颜色得出总缺损数、缺损黄色块个数和缺损黑色块个数。2.根据权利要求1所述的一种道路减速带的缺损检测方法，其特征在于，步骤1中，按如下步骤获取到包含减速带信息的道路图像；步骤a1，将双目相机安装在检测车的前上方，振动加速度传感器安装在检测车的后桥上，双目相机在运动状态下的检测车上连续对路面进行拍照；之后将双目相机采集到的道路图像依次进行边缘裁剪、灰度化、透视变化，得到透视变化后的道路图像，其中边缘裁剪时左边缘和右边缘的宽度与图像总宽度的比值均为8％～10％，图像上边缘的高度与图像总高度的比值为10％～15％；步骤a2，将透视变化后的道路图像依次按照模板匹配的方式筛选和霍夫直线检测，得到多组直线两端点的图像坐标数据，对保存在同一数组中的直线两点坐标数据进行计算，得到每组直线的距离；步骤a3，将标准的减速带在图像坐标系下的标准参数设为阈值，舍去两点y坐标差低于阈值的直线和横坐标相差大于阈值的直线，保留最长和次长的直线，记录这两条直线的四个角点坐标，并用矩形框框选，矩形长宽比小于标准的减速带舍去；步骤a4，将矩形框框选的道路图像进行逆透视变化，之后算出检测车1到达减速带3的时间，最后在此时间范围内回溯到脉冲信号所对应时刻的图像，获取到包含减速带信息的道路图像；所述的脉冲信号为振动加速度传感器获取的振动信号依次进行变增益和算术平均滤波处理后达到设定阈值的脉冲信号。3.根据权利要求2所述的一种道路减速带的缺损检测方法，其特征在于，步骤a4中，对脉冲信号所对应时刻的图像通过感知哈希算法进行相似度检测，当两张图像的汉明距离大于阈值时，舍弃前一张图像，保留当前图像，并与下一张图像的汉明距离进行比较，以此循环2CN110807771A权利要求书2/2页使同一减速带有且仅有一张图像。4.根据权利要求1所述的一种道路减速带的缺损检测方法，其特征在于，步骤1中，先将得到的灰度的减速带轮廓图像进行直方图均衡化，再求出直方图均衡化后的减速带轮廓图像梯度图。5.根据权利要求1所述的一种道路减速带