2.1 傳統(tǒng)Hough 變換原理

　　對于建立的車道線模型為直線的情況下，Hough 變換作為車道線檢測的一個方法， 廣泛用于車道線識別領(lǐng)域。Hough 變換的實(shí)質(zhì)是對圖像進(jìn)行坐標(biāo)變換， 使變換的結(jié)果更易于識別和檢測。Hough 變換的表達(dá)式為：

　　其中， （x，y ） 表示圖像空間的某一點(diǎn)， ρ 是圖像空間中直線到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離，θ 是直線與x 軸的夾角。傳統(tǒng)Hough 變換投票空間ρ 和θ 的選擇范圍通常為ρ∈（0，r）（ 其中r 為圖像對角線長度） ，θ∈（0，180 ） 。（ρ ，θ）為坐標(biāo)變換后的參數(shù)空間某一點(diǎn)， 其將圖像空間（x-y ） 的點(diǎn)轉(zhuǎn)換到參數(shù)空間（ρ-θ）， 可以證明圖像空間中同一直線上的點(diǎn)在參數(shù)空間中對應(yīng)的正弦曲線交于一點(diǎn)（ρ ，θ）。因此對圖像空間的目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)變換投影到參數(shù)空間，通過統(tǒng)計(jì)參數(shù)空間的總投票次數(shù)較多的點(diǎn)， 即可找到圖像空間對應(yīng)的直線方程。

　　Hough變換作為一種經(jīng)典的車道線檢測算法，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，然而該算法較為耗時，當(dāng)車道線外在環(huán)境因素較為不清晰，或者受道路上一些其他因素的影響下，結(jié)果受干擾較大。Hough變換檢測結(jié)果如圖3所示。

　　2.2 基于ROI區(qū)域改進(jìn)的Hough變換的車道線檢測

　　針對圖像中道路的車道線一般分布在道路左右兩邊的情況，本文對傳統(tǒng)Hough變換的應(yīng)用進(jìn)行了改進(jìn)，限定其投票空間的范圍，也就是限定ρ和θ來調(diào)整其投票空間的范圍。限定其左右車道線的極角和極徑，調(diào)節(jié)好攝像頭，通過不斷的測試，得到目標(biāo)點(diǎn)的極角約束區(qū)域和極徑約束區(qū)域，也就得到感興趣區(qū)域（ROI），如圖4所示，只檢測落在白色區(qū)域內(nèi)的車道線。

　　通過建立極角、極徑約束區(qū)域，可以有效地去除大量的干擾點(diǎn)，濾除旁邊車道以及路邊樹木建筑物的干擾，并能夠很大程度地提高算法的運(yùn)行速度。當(dāng)車道線的極角極徑在檢測區(qū)域內(nèi)時，可以快速準(zhǔn)確地檢測車道線的位置；然而當(dāng)圖像在轉(zhuǎn)彎、變道或者攝像頭位置偏移時，車道線很容易超出檢測區(qū)域，使得結(jié)果出現(xiàn)很大的偏差。