1.一种交通场景空间结构提取方法,包括以下步骤:S1.提取交通图像的边缘信息;
具体为:利用颜色空间变换方法,提取交通场景的灰度通道图像,然后利用边缘检测算法提取交通图像边缘,并对边缘图像进行二值化处理;
S2.从二值边缘图像中提取直线段;
具体为:基于边缘拟合方法对二值化的边缘进行直线拟合,提取边缘中的直线段,得到每条直线段位于图像中的端点坐标,并根据端点坐标计算出每条直线段的方向和长度;
S3.筛选适用于消失点估计的候选直线段;
具体为:根据直线段的方向,将直线段分为三组,第一类为需要舍弃的直线段,包括与水平或垂直方向夹角小于给定夹角阈值的直线段以及位于图像顶部三分之一部分的直线段;对剩余的直线段根据角度方位符号分为左侧直线段和右侧直线段;计算左侧、右侧直线段各自组内直线段角度的中位数,分别去除左侧、右侧直线段中角度与中位数角度夹角大于给定夹角阈值的直线段;所剩下的左侧、右侧直线段组成适用于消失点估计的候选直线段;
S4.估计交通场景消失点位置;
具体为:分别用线性方程表示步骤S3中筛选的各候选直线段的共线直线,联立所有共线直线的线性方程,组成一个超定方程组,超定方程组的解即为估计的初始消失点位置;获得初始消失点位置后,去除位于初始消失点上侧的候选直线段,获得剩余候选直线段;再利用剩余候选直线段再一次构建对应共线直线的超定方程组,并求解,获得最终估计的消失点位置;
S5.构建交通场景结构;
具体为:基于步骤S4中筛选得到的剩余候选直线段,分别依次从左侧、右侧直线段中各取一根,沿着指向两条线段交点的方向延长至交点位置,沿着相反方向延长至图像边界,形成由一个交点和左右两条线段组成的交通场景结构;依次遍历左侧、右侧直线段,生成交通场景结构候选组;分别计算交通场景结构候选组中各候选场景结构的交点与估计的消失点间的距离,选择距离最小的候选场景结构作为最终的交通场景结构。
2.根据权利要求1所述的交通场景空间结构提取方法,其特征在于,步骤S1中所述的边缘检测算法为Canny算法。
3.根据权利要求1所述的交通场景空间结构提取方法,其特征在于,步骤S1还包括对二值边缘图像进行膨胀运算过程。
4.根据权利要求1所述的交通场景空间结构提取方法,其特征在于,步骤S3中所述的夹角阈值取值范围为0°~45°。
5.根据权利要求1所述的交通场景空间结构提取方法,步骤S4中的超定方程表达式为:T * T
G(a,b) G(a,b)X=G(a,b)β(c)其中,基于线参数方程anx+bny=cn描述第n条候选直线段,an、bn、cn为第n条直线方程对应参数, 和 表示所有n条直线方程参数构成的参数矩阵,G(a,T
b) 表示G(a,b)矩阵的转置矩阵; 为候选直线段交点近似解,即求解的消失点位置。