发明名称 一种道路曲率半径自动测量方法
摘要 本发明公开了一种道路曲率半径自动测量方法,该方法在车辆前端顶部固定安装一个用来采集弯道图像的CCD摄像机,利用车辆中安装的计算机通过USB2.0数据线与CCD摄像机连接,接收弯道图像,通过计算机内的软件来实现道路边缘提取,借助道路边缘线上的三个特殊点的坐标,利用几何算法和几何变换,得到弯道的曲率半径。投资费用少、操作简单、检测方便、计算结果直观、准确,测量精度高,而且不需要人工利用皮尺等工具进行测量。
申请公布号 CN102706291B 申请公布日期 2014.12.24
申请号 CN201210156462.3 申请日期 2012.05.18
申请人 长安大学 发明人 魏朗;杨炜;刘永涛;陈涛
分类号 G01B11/255(2006.01)I 主分类号 G01B11/255(2006.01)I
代理机构 西安恒泰知识产权代理事务所 61216 代理人 李郑建
主权项 一种道路曲率半径自动测量方法,其特征在于,该方法在车辆前端顶部固定安装一个用来采集弯道图像的CCD摄像机,利用车辆中安装的计算机通过USB2.0数据线与CCD摄像机连接,接收弯道图像,通过计算机内的软件来实现道路边缘提取,借助道路边缘线上的三个特殊点的坐标,利用几何算法和几何变换,得到弯道的曲率半径;具体包括以下步骤:步骤一,CCD摄像机标定,采用一块对称十字二维平面标定板对CCD摄像机进行标定,得到CCD摄像机的内部参数和外部参数;CCD摄像机标定得到的内部参数主要有:有效焦距f,扭曲系数fc及畸变系数kc,外部参数有:摄像机距地面高度h,与车侧距离d,自转角γ,俯仰角α;步骤二,CCD摄像机采集弯道图像,并将弯道图像传输至计算机中;步骤三,计算机首先进行图像预处理,去除道路图像中的污迹、杂物干扰;步骤四,然后进行道路边缘提取,即将CCD摄像机拍摄到的弯道图像进行滤波预处理后,利用自适应阀值分割法对处理后的图像进行分割,采用Canny边缘检测算子进行图像的边缘检测,再利用Hough变换实现道路边缘提取;Canny边缘检测具体步骤为:(1)对图像进行高斯平滑,平滑的作用是减少图片噪音,由高斯卷积内核完成;(2)计算梯度大小和方向,这一步产生两个含有图像信息的矩阵,第一个矩阵包含每个图像的边缘强度,第二个矩阵包含每个像素的边缘走向;(3)剔除非局部最大值点,剩下的点被设为可能的边缘点;(4)运用双门限的方法,高的门限确定边缘子点,从种子点出发用低门跟踪边缘点;步骤五,弯道图像特征点提取:选取弯道图像上的三个特征点,特征点需具有弯道的代表性,并提取这三个特征点在弯道图像中的位置;步骤六,曲率半径计算:将步骤五得到三个特征点在弯道图像中的位置之后,采用之前CCD摄像机标定得到的摄像机参数,计算这三个特征点的位置坐标,并利用几何关系即可得到弯道的曲率半径。
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