文章正式出版即时开放获取 (CC BY-NC-ND 4.0)
基于改进霍夫变换与近场滑动窗口的自行车机器人车道视觉识别方法
论文摘要
针对自行车机器人在室外车道循迹过程中容易受到光照变化、阴影干扰、车道线缺失等因素影响的问题,提出一种基于改进霍夫变换与近场滑动窗口的车道视觉识别方法。该方法首先对采集图像进行逆透视变换、边缘检测、中值滤波、ROI裁剪和形态学处理,得到适合车道线提取的二值图像;然后采用改进霍夫变换对车道线进行初步检测并剔除不符合斜率与长度的车道线,结合近场多层滑动窗口对车道边界进行精确校正,并推到是否进入多场景检测拓补车道线;针对单侧或双侧车道线缺失情况,引入多场景状态机进行路径重构;最后通过级联滤波平滑横向偏差输出。实验结果表明,该方法能够提高车道线识别的连续性和稳定性。
参考文献
- [1]Siqi Li, Haoxuan Guan, Jingzhong Ge, etal. Mathematical Modeling and Vision-Guided Triple-Loop Control of an Underactuated Bicycle Robot[J]. Mathematics, 2026, 14(12): 2160.
- [2]Canny J. A computational approach to edge detection[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1986, 8(6): 679-698.
- [3]Duda R O, Hart P E. Use of the Hough transformation to detect lines and curves in pictures[J]. Communications of the ACM, 1972, 15(1): 11-15.
- [4]Aly M. Real time detection of lane markers in urban streets[C]// Proceedings of the IEEE Intelligent Vehicles Symposium. Eindhoven: IEEE, 2008: 7-12.
- [5]Zheng T, Fang H, Zhang Y, et al. RESA: Recurrent feature-shift aggregator for lane detection[C]// Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence. 2021, 35(4): 3547-3554.
- [6]Liu L, Chen X, Zhu S, et al. CondLaneNet: A top-to-down lane detection framework based on conditional convolution[C]// Proceedings of the IEEE/CVF International Conference on Computer Vision. 2021: 3773-3782.
- [7]Wu D, Liao M W, Zhang W T, et al. YOLOP: You only look once for panoptic driving perception[J]. Machine Intelligence Research, 2022, 19(6): 550-562.
- [8]Bradski G. The OpenCV Library[J]. Dr. Dobb's Journal of Software Tools, 2000, 25(11): 120-126.
出版声明与信息公开
基金项目:北华航天工业学院创新资助项目“无人驾驶自行车的自主平衡控制与循迹技术研究”(YKY-2025-13);河北省高等学校科学技术项目“具备感知行为的机器人诊疗康复交互演化机理研究”(QN2024181)
利益冲突声明:作者声明不存在利益冲突。
数据可用性:相关研究数据可在合理学术要求下向通讯作者索取。
版权与许可:© 2026 作者与 求真学术出版有限公司 · CC BY-NC-ND 4.0
标准学术引用格式
关皓轩, 段雨薇, 李思奇. 基于改进霍夫变换与近场滑动窗口的自行车机器人车道视觉识别方法[J]. 南太湖新工科产业学报, 2026, 1(1): 53-58。https://doi.org/10.68249/jstnei.2026.0010