(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 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111648609.6 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 山西省交通科技研发有限公司 地址 030006 山西省太原市示范区经济技 术园区武洛街27号 (72)发明人 周丽军　孙贝　周晓旭　吴宏涛　 刘博　孟颖　薛春明　段英杰　 岳鹏程　牛秉青　谢昊良　 (74)专利代理 机构 北京太兆天元知识产权代理 有限责任公司 1 1108 代理人 易卫 (51)Int.Cl. G06V 20/58(2022.01) G06V 10/75(2022.01) G06K 9/62(2022.01)G06T 7/13(2017.01) (54)发明名称 一种基于相位一致性霍夫变换的磨损车道 线检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于相位一致性霍夫变 换的磨损车道线检测方法， 其搭建边缘检测平 台、 信号增强平台、 车道线 提取平台等。 边缘检测 平台通过将拍摄的车道线原始图像经过各模块 处理形成边缘检测图像； 信号增强平台根据待检 测信号的目标分布选择滤波模块形成局部纹理 目标信号增强图像； 车道线提取平台利用Hough 变换方法将增强图像信号映射到Hough空间， 调 整设定局部阈值， 检测车道线直线信息， 输出平 台显示磨损车道线的检测与识别界面。 本发明采 用相位一致性方法对光线明暗的不敏感性与 Hough变换对直线检测的鲁棒性， 结合滤波增强 方法实现了低对比度下的磨损车道线自动识别， 解决了现有车道线检测技术中轮廓提取不完整、 识别准确度受光线影响较大的技 术问题。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 114419582 A 2022.04.29 CN 114419582 A 1.一种基于相位 一致性霍夫变换的磨损车道线检测方法， 其特 征在于， 包括： 1)搭建边缘检测平台， 由图像规范化伸缩变换模块、 图像灰度变换模块、 二维傅里叶变 换模块、 相位 一致性度量模块组成， 具体过程 为： 将采集到的车道线图像输入图像规范化伸缩变换模块， 通过平移、 转置、 旋转、 缩放几 何变换方法对图像进行预处理， 用于改正图像采集系统的系统误差和仪器位置的随机误 差； 通过对预处理后的RGB真彩色车道线图像或map颜色车道线图像进行灰度变换， 转换为 灰度车道线图像； 将灰度车道线图像输入二维傅里叶变换模块， 获取车道线信 息在频率域的频率与相位 信息； 将车道线的频率与相位信 息输入相位一致性度量模块， 遍历图像获取相位的相似性度 量值， 得到车道线纹 理特征信息图像； 2)建立信号增强平台， 由Gabor滤波模块、 Log ‑Gabor滤波模块、 STFT滤波模块组成， 具 体过程为： 将车道线纹 理特征信息图像进行二维傅里叶变换获得 频谱图； 根据频谱图中的频谱范围获取图像信号的频 带带宽； 根据频带带宽选择合适的滤波模块， 其中， 频带带宽为倍频带宽情况的选择Gabor滤波 模块， 频带带宽为固定带宽情况的选择STFT滤波模块， 频带带宽为其它任意带宽情况的选 择Log‑Gabor滤波模块； 3)建立车道线提取平台， 由Hough变换空间映射模块、 局部极大阈值设定模块、 车道线 检测模块组成， 具体过程 为： 将增强后的图像信号输入Hough变换空间映射模块， 采用Hough变换直线检测方法将图 像信息映射到参数空间； 根据检测公路的车道数量与 车道线数据先验知识与拍摄图像尺寸， 估计能拍摄到的车 道线数量， 由此分析需要检测的直线数目， 即参数空间的检测阈值； 通过参数空间的检测阈值 提取车道线直线信息； 最后， 车道线提取平台输出显示原 始磨损车道线图像与识别出的车道线图像。 2.根据权利要求1所述的基于相位一致性霍夫变换的磨损车道线检测方法， 其特征在 于， 所述步骤1)中， 图象信号的局部能力通过信号F(x,y)与其希尔伯特变换H(x,y)的平方 和表示： 其中信号F(x,y)的希尔伯特变换由信号F(x, y)经过相移90 °得到， 在图象(x,y)处的相位一致性度量PC(x,y)表示为： PC(x,y)＝|E(x， y) |/∑nAn(x， y)， n表示第n次谐波， An是图像的局部峰值， 即第n个余弦分量的幅度值。 3.根据权利要求2所述的基于相位一致性霍夫变换的磨损车道线检测方法， 其特征在 于， 所述步骤2)中， 使用Log ‑Gabor滤波 方法对图像信号进行处理， 构造的二维Log ‑Gabor滤 波 器 需 实 现 多 个 方 向 覆 盖 ， 构 造 多 滤 波 器 组 表 达 不 同 纹 理 之 间 的 差 异 ： 其中I(x,y)为处理后的图象， Hpq为第p尺度第q方向的二维 Log‑Gabor滤波， 为卷积运 算符号。 4.根据权利要求3所述的基于相位一致性霍夫变换的磨损车道线检测方法， 其特征在权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114419582 A 2于， 所述步骤3)中， 提取检测阈值方法如下： 将参数ρ‑θ平面离散分割成若干个单元格， 将自变量参数θ取量化间隔Δθ离散化， 得到 θ 的离散值θk， k＝1,2,...,M； 对于图像平面中的每一个点(xi,yi)与参数θ 的每一个离散值 θk， 计算ρik＝xi·cosθk+yi·sinθk， 并将每次计算得到的ρik保存到累积矩阵ρ 中； 用量化间 隔Δρ 对所有ρik(i＝1,2,...,n,k＝1,2,...,M)进行量化分区， 得到矩阵ρ1； 若矩阵ρ1中的 元素ρ1(i,j)对累积单元A(m,j)投票， 则A(m,j)＝A(m,j)+1； 在累积矩阵A中寻找峰值A ( ρmax, θmax)； 若A( ρmax, θmax)> ε(阈值)， 则检测到由峰值 参数( ρmax, θmax)确定的直线。 5.根据权利要求4所述的基于相位一致性霍夫变换的磨损车道线检测方法， 其特征在 于， 所述步骤3)中， 确定参数空间的检测阈值方法如下： 设公路车道数目为 Nc， 那么车道线数目为(2 ×Nc+2)， 由于Hough变换对直线缺失点的鲁棒 性， 也用于虚线车道线情况。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114419582 A 3