張一　李瑋　李龍

摘要：車道偏離報(bào)警系統(tǒng)屬于高級的駕駛輔助系統(tǒng)范疇，通過報(bào)警的方式減少汽車因車道偏離而發(fā)生交通事故的系統(tǒng)。邊緣檢測的目的是將圖像中灰度發(fā)生顯著變化位置上的點(diǎn)提取出來。這一類點(diǎn)通?？梢杂脕肀碚魑矬w的輪廓。在車道偏離報(bào)警系統(tǒng)中，邊緣檢測的結(jié)果是整個(gè)系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，表征車道線邊緣的邊緣點(diǎn)越多，與車道線無關(guān)的邊緣點(diǎn)越少，車道線參數(shù)計(jì)算也就越準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：車道偏離 報(bào)警系統(tǒng) 邊緣檢測

本文在研究在車道偏離報(bào)警系統(tǒng)時(shí)采用的是sobel邊緣檢測器進(jìn)行邊緣檢測技術(shù)。

Sobel邊緣檢測器使用圖中的掩模來數(shù)字化的近似一階導(dǎo)數(shù)值Gx和Gy。在技術(shù)上，它是一離散性差分算子，用來運(yùn)算圖像亮度函數(shù)的梯度之近似值。在圖像的任何一點(diǎn)使用此算子，將會產(chǎn)生對應(yīng)的梯度矢量。由于圖像邊緣附近的亮度變化比較大，所以可以把那些在鄰域內(nèi)灰度超過某個(gè)值的像素點(diǎn)當(dāng)作邊緣點(diǎn)。

該算子包含兩組3x3的矩陣，分別為橫向及縱向，將之與圖像作平面卷積，即可分別得出橫向及縱向的亮度差分近似值。Gx及Gy分別代表經(jīng)橫向及縱向邊緣檢測的圖像。

換言之，一個(gè)鄰域的中線點(diǎn)處的梯度可由Sobel檢測器按如下方式計(jì)算：

使用圖中左邊的掩模對圖像f進(jìn)行濾波，得到一階近似導(dǎo)數(shù)Gx的值，即點(diǎn)（x，y）在水平方向的偏移量。

再使用右邊的掩模對圖像f濾波， 得到一階近似導(dǎo)數(shù)Gy的值，即點(diǎn)（x，y）在垂直方向的偏移量。

然后計(jì)算每個(gè)濾波后的圖像中的像素值的平方，并將兩幅圖像的結(jié)果相加計(jì)算相加結(jié)果的平方根，得到該點(diǎn)的梯度矢量值。

選取合適的閾值T，若新像素灰度值≥T，則判讀該像素點(diǎn)為圖像邊緣點(diǎn)。

即：

因此，我們說若在位置（x，y）處g≥T，則在該位置的一個(gè)像素是一個(gè)邊緣像素，其中T是一個(gè)指定的閾值。

用一幀道路圖像進(jìn)行邊緣檢測，原始圖像和經(jīng)過處理后的圖像如下圖所示。

從上圖中可以看出邊緣檢測提取出一幀圖像中大多數(shù)物體的邊緣點(diǎn)，圖像中只剩下黑色的背景和白色的邊緣點(diǎn)，因此大大減少圖像的信息量。在車道偏離報(bào)警系統(tǒng)中，邊緣檢測的最重要的作用就是將車道線的邊緣點(diǎn)提取出來，然后由后續(xù)圖像處理模塊進(jìn)行處理。

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作者簡介：

張一 男 1982年8月 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 五糧液職業(yè)技術(shù)學(xué)院 助教 本科 四川 644003 研究方向：電磁場與微波 嵌入式控制

李瑋 女 1981年2月 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息與控制工程系 講師

李龍 男 1988年7月 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息與控制工程系 助教