فو لى مينغ، الليبي يونيو، ويترك مع المطر

(مختبر مفتاح الدولة هندسة المعلومات في المسح، جامعة ووهان، ووهان 430079)

متانة عالية من خوارزمية كشف الممر المقترح في القيادة المساعدة. يستخدم خوارزمية مسافة صورة الهرم، وتحسين كفاءة الكشف ودقة، لتحقيق كشف في الوقت الحقيقي من منصة أندرويد، الأفقي الاتجاه الظلام - ملامح الظلام، نموذج حارة مخروطي على أساس كالمان مرشح تتبع واستخراج في الوقت الحقيقي - خفيف تتبع خطوط حارة الطريق، وزاوية الملعب سريعة للمعايرة الكاميرا. تبين التجارب أنه في نظام تتبع ممر الروبوت تاكوغراف يمكن أن يكون ثابت وخط حارة على أساس الميزة نموذج خوارزمية بسيطة.

كشف لين، اختزال متعددة النطاقات، صورة الهرم؛ نموذج منحنى الدرجة الثانية

CLC: TP751.1

كود الوثيقة: A

DOI: 10.16157 / j.issn.0258-7998.2017.04.002

شكل الاقتباس الصيني: فو لى مينغ، الليبي يونيو، ويترك مع المطر. الكشف عن خط لين على أساس اختزال متعددة النطاق التكنولوجيا الالكترونية، 2017،43 (4): 7-12.

الإنجليزية شكل الاقتباس: فو لى مينغ، لى Bijun، يي Yutong. لين الكشف على أساس اختزال الحجم متعددة .Application من تقنيات الالكترونية، 2017،43 (4): 7-12.

0 مقدمة

وكانت أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (نظام متطور للمساعدة السائق، أداس) التطور السريع باعتبارها واحدة من وحدات مهمة لكشف الممر القائم على الرؤية أيضا الكثير من البحث. تم تصميم خط حارة نفسها لتجهيز النظام البصري البشري، وانخفاض الكاميرا أحادي التكلفة، وبالتالي فإن الكشف عن جهاز استشعار التيار حارة الحالي هو كاميرا أحادي ، والكشف عن خط حارة على أساس الطريقة المقترحة هو أيضا كاميرا أحادي.

يقع الناتج النهائي تنسيق البيانات، والكشف عن خط حارة يمكن تقسيمها إلى فئتين: واحدة باستخدام خطية أو المستقيم شريحة خط طريقة الكشف على الصورة مباشرة بعد المعالجة ، والمعلمات الكاميرا من دون افتراض هندسة الطرق، والإخراج المعلمات حارة داخل الإحداثيات صورة المعلمة، وليس التعبير الكمي موقف السيارة داخل الممر، واستخدام منظور معكوس آخر تحويل (رسم منظور معكوس، IPM) أو لتحويل ملامح صورة للعالم نظام الإحداثيات، وتوليد تكشف نظرة عامة، وميزة أن الإخراج إحداثيات يمكن الحكم مباشرة من السيارة في مقابل موقف حارة في العالم تنسيق . لين الكشف عن الانحراف هو موقف الطلب الكمي الكامل داخل حارة، الخوارزمية على أساس أسلوب الإدارة المتكاملة للآفات.

بسيط خوارزمية ضوء - الظلام - خصائص الخفيفة، أول RGB صورة ثلاثية القنوات أب توليد الرمادي بيانات الصورة وفقا لمسافات الطريق من الكاميرا، وصورة اختزال التقسيم، للعثور على نقاط الميزة في عدة النطاق، من أجل التغلب على نفس الوزن نطاق أخذ العينات الناتجة حساب كبير أو بعيدة مشكلة ميزة خسارة نقطة. بعد نقطة ميزة منظور معكوس التحول إلى عالم تنسيق النظام، وفقا لخصائص هندسية الفحص الأولي، وإذا كان الكشف عن نتيجة وجود نقطة مميزة مزيد من مرشح على أساس نتيجة لذلك. بعد فحص نقطة ميزة في بحث المجاورة نقاط السمة الأولى المحلية ومجموعة أولية من المعلمات تطبيع تحسب ثم جنبا إلى جنب لإعطاء الذائع الصيت (مجموعة سوبر) ونموذج الذائع الصيت المناسب بين مجموعات وفقا لموقف المكاني، للحصول على مرشح خط حارة، المرشح بحث خط حارة بعد تحديد هندسة اليسار واليمين خط حارة حارة، كالمان تصفية باستخدام اليسار النهائي وخطوط حارة اليمنى، لإعطاء نموذج حارة النهائي. 1 مخططا من FIG.

أكثر من 1 صورة النطاق اختزال

1.1 معكوس تحول منظور والتحول المنظور

باستخدام نفس الأساليب والأدب ، فمن المفترض للطائرة الأرض، المعلمات الكاميرا، ومن المعروف المعلمات الخارجية، كما هو مبين في الشكل 2، والمركز البصري للكاميرا باعتبارها الأصل، يتم تعريف تنسيق النظام العالمي {مهاجم} = {XW وستشغل، ZW} ننظر فقط إلى زاوية الكاميرا الملعب؟ قص وزاوية ياو ، ارتفاع كاميرا ساعة.

لإحداثيات متجانسة نقطة الأرض خريج = {x ج، YG، ح، 1}، والتي تتطابق مع إحداثيات الصورة:

أكثر من اختزال صورة 1.2 النطاق

منذ العقارات الاستثمارية منظور الكاميرا، علامات المسارات على الطريق تظهر ملامح غرامة تقريبا الخشنة بعيدا عن الصورة. الصورة التقليدية اختزال باستخدام مستوى التكبير نفسه من اختزال صورة، نسبة اختزال الجمعية العامة لتقديم أكبر حجم الناتج صورة، زيادة كبيرة في نقاط ميزة البحث تستغرق وقتا طويلا، اختزال نسبة صغيرة جدا سيجعل المعلومات خط حارة بعيدة خسر على محمل الجد، أقل بكثير في معدل اكتشاف.

ويعرض ورقة هذه القضية المسافة وفقا لطريقة اختزال نسب مختلفة من كل من منطقة الصورة المعلومات حارة محفوظة المسافة خط أفقي، وانخفاض كبير في حجم منطقة البحث، يتم تقليل وقت البحث. 3 هو مبين في الشكل.

ويحسب بالمعادلة (1) خارج الخط في وضع أفقي الحالي في صورة معلمات المعايرة، والقضاء على من خطوط أسفل إلى أسفل المنطقة صورة من خط حارة الفائدة، قبالة يتم توفير خط لأسفل H ارتفاع الصورة، واختزال نسبة si 1.0، ط = 1، ...، ن في ترتيب تنازلي، وفقا لمعادلة (3) لكل متر ارتفاع منطقة إعادة تشكيله مرحبا، أنا = 1، ...، ن التقسيم بعد اختزال.

2 نموذج حارة

خط حارة واحدة وصفها وظيفة من الدرجة الثانية:

حيث x، إحداثيات ص للعالم القادم تنسيق النظام. نموذج حارة باستخدام نفس نموذج وصيغة (5) يصف خط الوسط حارة الحالي، وزيادة عرض الممر المعلمة ث الإزاحة الإزاحة.

صورة 3 أب

RGB صورة ثلاثية اللون تضم قنوات المعلومات، صورة رمادية لتتم معالجتها، وفقا لخاصية الانعكاس الطيفي للكائن التي يتم تصويرها، وعلامات المسارات على الطريق الطريق هي بيضاء أو صفراء اللون ، للحصول على خط حارة البيضاء: RGB، للأصفر حارة السطر: RG > B باستخدام:

كما هو مبين، والصورة الناتجة من M عقد الرمادي خط حارة البيضاء في نفس المنطلق فعالة لتعزيز قوة خط حارة الأصفر 4 وعلى النقيض الأرض.

أكثر من أربع نقاط استخراج ميزة النطاق

4.1 نقطة ميزة البحث

قبل نقطة ميزة الصورة في الاتجاه الأفقي "الظلام - خفيفة" ميزة و "ضوء - الظلام" حيث التكوين، والتغير في كثافة الصورة التي وصفها خط الأرض إلى حارة بخط حارة وعلى الأرض. لأول مرة، وذلك باستخدام التفاف حبات ل التدرج المشغل الى التفاف صورة، والحصول على المشتقة الأولى في الاتجاه الأفقي، قمم الإيجابية والسلبية للعثور على حافة الصورة الإلتواء في وضع يمكنها من تغيير في الإنارة، أي في ذروة إيجابية الصورة "الظلام - خفيفة" حواف الميزة، يعتبر ذروة سلبية "ضوء - الظلام" حافة الميزة.

ويتم احتساب نقاط ميزة البحث على خط صورة سطرا بعد اختزال، (1) باستخدام الحد صيغة على عرض كل سطر من الصورة على خط حارة ، وكنقطة مميزة من مجموعة البحث للعثور على ذروة إيجابية، ومتباعدة عدد البكسل من بدايته النظر في wmin قيمة الذروة سلبي، مكان wmax حتى عندما النطاق للبحث عن قمم السلبية، والتحفظ نقطة الميزة.

4.2 موقف نقطة ميزة صقل

للعثور على نقطة مميزة صحيح بكسل بعد نقطة، قمم الإيجابية والسلبية الصقل نقطة ميزة الموقع، ونقطة المركز ونقطة ميزة تحدد العرض.

ذروة الطلب مزيد من موقف دقيق:

5 تتبع حارة

5.1 ميزة نقطة التجمع

الصيغة (2) الذي يحتوي على نقطة ميزة عرض تحويلها عن طريق الإحداثيات الصورة لإحداثيات العالم، أقرب P1 أشر إلى أقصى متتابعة البحث المسافة التي تفصله عن الكاميرا أقرب P0 نقطة، وإذا كان P0 المسافة وP1 بين أقل من قيمة معينة من الدفتيريا، وتصنف على أنها المجموعة، ومن ثم مواصلة البحث من P1، والمسافة بين نقطتين هي أكبر من الدفتيريا إلى المجموعة الحالية من الحزم اكتمال إنشاء مجموعة جديدة لمواصلة البحث حتى يتم تجميع كل النقاط الميزة. مجموعة حذف عدد قليل جدا من النقاط بعد تجميع. تدفق الخوارزمية كما يلي:

5.2 حزم دمج

5.1 بعد نقطة ميزة يتم تجميع، تجميع جزء المستمر، خط كسر، أو البيئة الفعلية لأن الخط الصلبة تعويض حزمة مفرط، لا يمكن للحزمة دمج العملية كل علامة حارة وتكوين لنفس المجموعة.

تحديد ما إذا كان يرتبط الحزمة مع اثنين من قاعدتين: (1) اثنين من الحزم تقع ضمن نطاق التوسع في الآخر، وما إذا كان منحنى الدرجة الثانية التباين (2) الجمع بين تركيب صغير بما فيه الكفاية.

المادة 1 وثيقة متشابهة، كل منها تمتد عند نقطة نهاية الأول من كل علبة على شكل مستطيل، يتزامن الاتجاه مستطيلة مع اتجاه هذه مجموعة من النقاط الميزة إذا يتم تحديد نقطة النهاية لتكون مجموعة لتقع ضمن مستطيل، العلم إلى True. 2 سوف يكون المدمجة حكم الدرجة الثانية مجموعات نقاط منحنى تناسب الميزة، إذا كان موجودا، بين النقطتين ميزة تعويض أفقيا أو استدارة الدرجة الثانية منحنى تناسب تباين أكبر بكثير من نفس الخط تناسب التباين.

حزمة بينما قواعد تلبية 1 و 2 ودمجها في مجموعة سوبر واحدة، تناسب منحنى الدرجة الثانية لكل الذائع الصيت، التي يتم الحصول عليها معادلة من الدرجة الثانية للمرشح خط حارة لكل منهما.

نموذج التحديث 5.3 حارة

لكل مرشح خط حارة، وينقسم إلى اليسار واليمين اثنين، اليسار، واليمين بين هذين النوعين يتم احتساب بشكل فردي في ص = 0 و y = 20 عند عرض عرض الإيجابية حارة نموذج A0 أو اختلاف سلبي، إن الفرق هو أقل من طائفة معينة، واستمر آلحارات.

آلحارات مقسمة إلى ثلاث حالات: (1) وجود كل من خط اليسار واليمين حارة، خط حارة اليسار واليمين من خلال التحديث نموذج حارة، (2) في حين أن الحذف علامة حارة وتحديث حارة خط نموذج حارة الموجودة في الاستخدام؛ (3) غادر وخطوط حارة اليمنى لا وجود لها، لا يتم تحديث نموذج حارة.

نموذج حارة باستخدام فلتر تحديث كالمان، ونموذج التالية

3 وHLR الموافق الصف خط الممر الأيسر، صف 3 يتوافق مع خطوط حارة اليمنى، عندما جانب واحد من خط حارة مفقود، يتم تعيين جزء المقابلة من نموذج التحديث إلى 0، أي المحدثة انتاج نموذج حارة نموذج.

6 النتائج التجريبية والتحليل

خوارزمية قسم الخط الفاصل والقسم على الإنترنت، حاليا جزئيا تحقيقها استنادا VS2010 ومكتبة برمجية مفتوحة للرؤية الحاسوبية، والبيئة التشغيلية للشركة إنتل كور i5-2520 CPU، مسافة السباق في 2.5 غيغاهرتز، ونظام التشغيل Windows10 X64، وذلك باستخدام مجموعتين من البيانات: (1) الهاتف المحمول MEIZU MX2 الكاميرا الخلفية التقاط الفيديو بيئة حقيقية، لقطة فيديو في مدينة ووهان الدائري، والوصلة الثانية والطرق الأخرى، بما في ذلك مباشرة، والانحناء، للخروج من النفق، والرسومات النص اضطراب الأرض، وفقدان خط حارة من جانب واحد، والتعدي حارة والأرض ظل سيناريوهات التدخل، دقة الفيديو من 1280 720، (2) معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا خط حارة بيانات وتمت مقارنة، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا علامة حارة مجموعة البيانات عن طريق معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا نشرت في عام 2008، خط حارة مجموعة بيانات الاختبار، 4 هو جزء من تسلسل مجموعة البيانات من الصور أوقات مختلفة من اليوم، وتحتوي كل منها على 250، 406، 337، و 232 الصور، هي قرار 640 480، ويستخدم على نطاق واسع في مجموعة بيانات في خط حارة تقييم خوارزمية الكشف.

على الانترنت MEIZU MX2 الهاتف جزء من الأجهزة، 4 النواة 1.6 غيغاهرتز العمارة ARM CPU، خوارزمية تقوم على مكتبة برمجية مفتوحة للرؤية الحاسوبية لالروبوت وكيو تي لتنفيذ الروبوت، بما يتفق مع متواجد حاليا جزءا، في الوقت الحقيقي دقة وضوح الصورة جمع والبعد البؤري يتفق مع القسم حاليا.

للحصول على عينات المقارنة خوارزمية المتعددة النطاقات لتحسين الكفاءة التشغيلية، والبيانات MX2 حاليا في بيانات الفيديو مجموعة اختبارات المقارنة، فإن العدد الإجمالي للإطارات 1760 الإطارات. متعددة النطاقات اختزال نسبة مجموعة الاشتراكية = {1.0،0.5،0.2}؛ مجموعة المراقبة لضمان نفس النتائج الكشف، صورة اختزال باستخدام يتناسب تحكم متكاملة مجموعة 1، أي، أي اختزال العملية، وقت التشغيل البرنامج الشكل (6) ، دون استخدام متعددة النطاقات اختزال متوسط وقت التشغيل كان 36.0 مللي / الإطار، معدل الإطار حوالي 27.8 / ثانية، وتلبية أساسا متطلبات الوقت الحقيقي من الكشف عن خط حارة، اختزال متعددة النطاقات إدارة الوقت يعني حوالي 20.6 مللي / الإطار، معدل الإطار حول 48.5 / ثانية. التجارب تشير إلى أن الصورة المتعددة النطاقات اختزال لضمان تأثير نفس كشف علامة حارة، يمكن للخوارزمية تحسين كفاءة التشغيل.

تجارب جزء متواجد حاليا الثانية مع هذه الخوارزمية معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا خط حارة مقارنة كشف الخوارزمية، مقارنة بيانات تجربة خط حارة باستخدام معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، لتسهيل المقارنة، فإن بيانات معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا للمقارنة بين وقت العملية فترة 4 بيانات الفيديو وقت مجتمعة. يستخدم معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا الكشف عن خط حارة خوارزمية نتيجة الكشف عن خط حارة لديه مرشح جاوس إلى الصورة convolving التحول منظور معكوس، تليها خوارزمية توافق العينات العشوائية الخطية الأولية للمطابقة، وكان آخر باستخدام خوارزمية توافق العينات العشوائية السريعة سوف تطابق منحنيات بيزيه، لإعطاء . أرقام 7 و 8 هي الآثار النسبية لإدارة الوقت ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا FIG كشف حارة خوارزمية هذه الخوارزمية، وضعت بيانات الصورة معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا حجم أصغر وأسرع خوارزمية الكشف تعمل على التجربة التي معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا الكشف عن ممر الخوارزمية التي تعمل متوسط الوقت حول 18.5 مللي، ومعدل الإطار من 53.9 لقطة / ثانية، وخوارزمية متوسط الوقت تشغيل ما يقرب من 10.1 مللي، ومعدل الإطار من 99.0 لقطة / ثانية.

نموذجي نتائج الكشف عن مكان الحادث من FIG 8، في السيناريو التقليدي (A)، ونتائج الخوارزمية ونتائج خوارزمية معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا مماثلة، وذلك بفضل نقطة ميزة طريقة وضع الصقل، ونتيجة الكشف استقرارا في مركز خط حارة،. FIG (B ) و (ج) و (د) مراقبة الخوارزمية هي ثلاثة خطوط أفقية من الأرض، والنص الناتجة عن تدخل التظليل الكشف الخاطئ، الخوارزمية هنا يمكن الكشف عن خط حارة بشكل صحيح.

الجزء الثالث من الخوارزمية دقة التقييم الكمي الكشف عن التجربة، تشغيل خط حارة الكشف من قبل مقطع الفيديو 5 MX2 البيانات حاليا الاستحواذ، اكتشاف الخطأ والإطار من جانب الإطار وثم غاب إحصاءات نتيجة الكشف، والنتائج الإحصائية هو مبين في الجدول رقم 1، والمطلق في معظم الحالات، يمكن للخوارزمية كشف بدقة خطوط حارة، وهي جزء من معدل الخطأ الكلي أقل من معدل الكشف عن المفقودين وكاذبة، أما بالنسبة للأنظمة أداس، احتمال الخطأ التدخل لتذكير السائق صغير نسبيا.

تجارب اعتمادا سيناريو نموذجي هو مبين في الشكل 9، تتألف من تشغيل التقليدية على التوالي، والاستحواذ، داخل النفق، والنفق مع مشهد ضوء نفق للخروج والتغيرات الأرض النص الدرامي، التظليل، وتعكر السيارة إلى خطوط حارة واحدة خط حارة حافة الحذف حالة غير طبيعية وما شابه ذلك، في السيناريو أعلاه خوارزمية يمكن الكشف بشكل صحيح خط حارة، مشهد (و) هي السيناريوهات اكتشاف الخطأ، بالقرب من خوارزمية خط حارة الأرض والكشف عن خطأ مثل كسر خط حارة.

خوارزميات اختبار الرابعة لمعالجة التجربة على الانترنت، الخوارزمية يعمل على 4 النواة 1.6 غيغاهرتز الهاتف العمارة ARM CPU، والحصول على 1280 720 بكسل صورة من كاميرا الهاتف في الوقت الحقيقي كما تحتل خوارزمية نواة وحدة المعالجة المركزية، وبلغ متوسط إدارة الوقت حول 35.6 مللي، ومعدل الإطار حوالي 28.1 / ثانية، وتلبية متطلبات الوقت الحقيقي.

7 الخاتمة

في هذه الورقة، ومتانة عالية من خوارزمية الكشف حارة في مركبة غير مأهولة والقيادة المساعدة، والمسافة الهرم توليد صورة وفقا للمسافة، في نفس الوقت تقليل كمية حساب لضمان استخراج نقاط ميزة البعيدة لضمان أن الخوارزمية توفير الفرعي بكسل وظائف نقطة ميزة في العملية في الوقت الحقيقي من منصات متحركة مثل الروبوت، والميزة موقف نقطة مزيد من الصقل، لتوفير معلومات دقيقة للموقف خط حارة من دون طيار. وصف لين نموذج مخروطي مع أقل على أساس الموقف والمعلمات الهندسية حارة، وضمان الاستقرار في النتائج. تظهر هناك عدد كبير من التجارب أن الخوارزمية على الجانب PC ونهاية الروبوت لديه جيدة جدا الأداء في الوقت الحقيقي، ومتانة والكشف عن معدلات عالية، وانخفاض معدل اكتشاف كاذبة. وأعمال المتابعة مزيد من معالجة أوضاع نماذج حارة غير طبيعية بسبب ظروف استثنائية مثل تظهر على أسفل.

مراجع

MCCALL J C، وتقدير حارة أساس M.Video-M تريفيدي وتتبع لمساعدة السائق: المسح، نظام، وتقييم .Intelligent أنظمة النقل، IEEE المعاملات على، 2006،7 (1): 20-37.

JIANG Y، GAO F، XU G.Computer الرؤية القائمة على الكشف multiplelane على طريق مستقيم ومنحنى تحليل. صورة ومعالجة الإشارات (IASP)، 2010 المؤتمر الدولي لل، 2010: 114-117.

BORKAR A، HAYES M، SMITH M T.Robust كشف حارة وتتبع مع توافق العينات العشوائية ومرشح كالمان .ICIP 2009: 3261-3264.

ALY M.Real كشف الوقت من علامات حارة في شوارع المدن .Intelligent المركبات الندوة، 2008 IEEE 2008: 7-12.

SEUNG-NAM K، SOOMOK L، JUNHWA H، وآخرون كشف al.Multilane على أساس دقيق تقدير حارة الهندسي في سيناريوهات الطريق السريع .Intelligent المركبات الندوة وقائع، 2014 IEEE، 2014: 221-226.

إدارة توحيد الصين .GB إشارات المرور 5768،3-2009 الطريق وعلامات - الجزء 3: علامات المرور على الطرق 0.2009.

ESKANDARIAN A.Handbook المركبات الذكية .Springer، 2012.