基于道路特征信息的车道结构化解析
2020-11-07罗胜赵丽王慕抽
罗胜,赵丽,王慕抽
(温州大学 计算机与人工智能学院,温州 325000)
目前,道路执法的视觉监控系统中,从静态摄像头中抽取语义信息的自动化程度较高[1-6],能自动识别并记录违规违法行为;但是架设在执法车上的动态摄像头,其信息处理和自动化程度较低,无法自动识别违规违法行为,甚至无法准确解析道路结构。解析道路结构是自动化动态执法的基础和关键。尤其在高速道路上,识别出快车道和慢车道、路肩,随机动态执法,可以提高高速道路的通行效率,消除安全隐患。而且,道路结构化解析也是无人驾驶、辅助行驶、自主导航等智能系统至关重要的基础技术。
近几十年来,各国研究者提出了自顶向下[7]、自底向上[6,8-13]的人工设计算法,抽取道路特征解析道路,但是难于普适多种道路,而且往往侧重于当前车辆两侧的两条车道线。其中,最为经典的方法是基于Hough变换检测车道[8],但其计算速度低。因此,Satzoda等[9]提出利用多层次Hough变换来提高计算速度,Katru[10]采用分支、合并的并行方法提高计算速度。另外,Wang等[11]提出基于B-snake的车道模型以描述更广泛的车道结构,Jung和Kelber[12]提出近场采用线性函数、远场采用二次函数的抛物线车道模型,Bertozzi和Broggi[13]采用附加非线性项的扩展双曲线处理直线和曲线之间的过渡。近十年来,深度学 习 迅 猛 发 展,迅 速 出 现 了 LaneNet[14]、3DLaneNet[15]、LaneNet+H-Net[16]、LineNet[17]、SCNN[18]、UPSNet[19]等 准 确 自 动 化 解 析 道 路 的 网络,能够结构化解析道路上的全部车道,但是计算设备复杂、昂贵,并不适合架设在车上。
传统的车道检测算法把图像空间的边缘线经Hough变换到ρ-θ空间,根据车道线总是长线的特点定位到累加值较大的候选点,再回到图像空间筛选候选线段。……
