Encontrando e rastreando faixas de rodagem usando "linha-cobra"

Este artigo apresenta um método para encontrar e rastrear faixas de rodagem. O método extrai e rastreia os limites das faixas para navegação de veículos guiados por visão, combinando a transformada de Hough e o "modelo de linha ativa (ALM)". A transformada de Hough pode extrair pontos de fuga da estrada, que podem ser usados como uma boa estimativa da direção do veículo. No entanto, para uma estrada curva, a estimativa pode ser muito grosseira para ser usada na navegação. Portanto, a transformada de Hough é utilizada para obter uma estimativa inicial da posição dos limites das faixas na estrada. A linha cobra-ALM, então, melhora a aproximação inicial para uma configuração precisa dos limites das faixas. Uma vez que a linha cobra é inicializada na primeira imagem, ela rastreia as faixas da estrada usando as forças externas e internas computadas a partir das imagens e uma técnica proposta de refinamento de limites. Especificamente, uma região da imagem é dividida em algumas sub-regiões ao longo da direção vertical. A transformada de Hough é então realizada para cada sub-região e linhas candidatas de faixas de rodagem em cada sub-região são extraídas. Entre as linhas candidatas, uma linha mais proeminente é encontrada pelo ALM que minimiza uma energia de cobra definida. A energia externa do ALM é uma soma normalizada dos gradientes da imagem ao longo da linha. A energia interna de deformação garante a continuidade de duas linhas vizinhas utilizando a diferença de ângulo entre duas linhas adjacentes e a distância entre as duas linhas. Um método de busca baseado em programação dinâmica reduz o custo computacional. O método proposto fornece uma estrutura unificada para detectar, refinar e rastrear a faixa de rodagem. Resultados experimentais utilizando imagens de uma cena real de estrada são apresentados.