基于Beamlet和K-means聚类的车道线识别
LaneDetectionAlgorithmBasedonBeamletTransformationand<i>K</i>-meansClustering
作者:肖进胜(武汉大学电子信息学院;武汉大学 测绘遥感信息工程国家重点实验室);程显(武汉大学电子信息学院);李必军(武汉大学 测绘遥感信息工程国家重点实验室);高威(武汉大学电子信息学院);彭红(武汉大学电子信息学院)
Author:XiaoJinsheng(SchoolofElectronicInfo.,WuhanUniv.;StateKeyLab.ofInfo.Eng.inSurveyingMappingandRemoteSensing,WuhanUniv.);ChengXian(SchoolofElectronicInfo.,WuhanUniv.);LiBijun(StateKeyLab.ofInfo.Eng.inSurveyingMappingandRemoteSensing,WuhanUniv.);GaoWei(SchoolofElectronicInfo.,WuhanUniv.);PengHong(SchoolofElectronicInfo.,WuhanUniv.)
收稿日期:2014-09-29 年卷(期)页码:2015,47(4):98-103
期刊名称:工程科学与技术
Journal Name:Advanced Engineering Sciences
关键字:智能交通;车道线识别;Beamlet变换;<i>K</i>-means聚类;RANSAC拟合
Key words:intelligenttransportationsystem;lanedetection;BeamletTransformation;K-meansclustering;RANSACfitting
基金项目:国家自然科学基金资助项目(61471272;91120002);国家留学基金资助项目(留金发[2013]3050)
中文摘要
为了解决视频车道线识别中抗噪性差和鲁棒性低的问题,提出一种基于新的特征提取和分类的快速车道线识别算法。算法首先对预处理后的灰度图像进行改进的Beamlet变换,然后对Beamlet的中点集合运用改进的K-means方法进行聚类分析,最后对每类的中点集合分别进行基于3阶贝塞尔曲线的RANSAC拟合后可以准确地提取出车道线。通过简化Beamlet词典与快速提取Beamlet基,加快了Beamlet变换的计算速度;通过寻找最佳投影线与多次迭代聚类中心来改进K-means聚类,解决了曲线车道线和车道线数目的聚类问题。实验证明,对于结构化或非结构化的道路环境,提出的算法都具有很好的可靠性、实时性和鲁棒性。
英文摘要
Inordertosolvetheproblemsofthepoornoiseimmunityandlowrobustnessinthevideolanedetection,afastlanedetectionmethodbasedonnewfeatureextractionandclassificationwasproposed.Thesetofmidpointsofoptimalbeamletswasextractedafterusingthebeamlettransformationinthepreprocessedgrayscaleimage,whichwasappliedtotheanalysisofimprovedK-meansclustering.ThepointsineveryclasswasfittedastraightlineorcurvebyusingtheRANSACalgorithmbasedonthreeordersbezierspline.Thesimplifiedbeamletdictionaryandextractingbeamletbaserapidlygreatlyspeedupthebeamlettransform.ThesearchforthebestprojectionlinesandthemultipleiterationsofclusteringcenterwereusedtoimprovetheK-meansclustering,whichsolvestheclusteringproblemofcurvelaneandthenumberoflane.Theresultshowedthatthealgorithmhasgreatreliability,real-timeandrobustnessinthestructuredorunstructuredlaneenvironment.
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