%% 初始化

% 使用這些來初始化下部分代碼的一些變量和系統對象

DrawPoly = 1; % 設置為0以繪制直線

NumRows = 120; % 要處理的視頻區的行數(視圖下部)

MaxLaneNum = 20; % 跟蹤庫中保存的最大車道數目

ExpLaneNum = 2; % 當前視頻幀中需要檢測的最大車道數目

Rep_ref = zeros(2, MaxLaneNum); % 存儲的車道線

Count_ref = zeros(1, MaxLaneNum); % 車道線計數

TrackThreshold = 75; % 在2幀視頻之間車道區域允許的最大變動距離

LaneColors = single([0 0 0;1 1 0; 1 1 0; 1 1 1;1 1 1]);

% 可以判定當前車道所需的最少幀數，即：5幀視頻內未檢測到偏離當前車道，則顯示車道提示文本

frameFound = 5;

% 車道標記有效的最多幀數，即：車道提示文本最多保持20個幀的時長

frameLost = 20;

% 選擇與原點距離為：35:45 (從1開始編號: 415:424)之間的直線

startIdxRho_R = 415;

NumRhos_R = 11;

% 選擇斜率為：-90:-70deg (從1開始編號:: 1:21)之間的直線

startIdxTheta_R = 1;

NumThetas_R = 21;

% 選擇與原點距離為：379:415 (從1開始編號:: 1:36)之間的直線

startIdxRho_L = 380;

NumRhos_L = 36;

% 對於斜率為：55:85deg (從1開始編號:: 146:176)的直線

startIdxTheta_L = 146;

NumThetas_L = 21;

% 顯示車道線的偏移值

offset = int32([0, NumRows, 0, NumRows]);

%%

% 創建一個 |VideoFileReader| 系統對象以從文件讀取視頻

hVideoSrc = vision.VideoFileReader('viplanedeparture.mp4');

%%

% 創建一個 |HoughLines| 系統對象以檢測黃白線的笛卡爾坐標

hHoughLines1 = vision.HoughLines('SineComputation', 'Trigonometric function');

hHoughLines3 = vision.HoughLines('SineComputation', 'Trigonometric function');

%%

% 定義插入的車道偏離時的警告文本參數。

warnText = {sprintf('Right\nDeparture'), '', sprintf(' Left\n Departure')};

warnTextLoc = [120 170;-1 -1; 2 170];

%%

% 定義插入的指定車道標記顏色/類型的文本參數

lineText = {'', ...

sprintf('Yellow\nBroken'), sprintf('Yellow\nSolid'), ...

sprintf('White\nBroken'), sprintf('White\nSolid')};

%%

%創建一個 |VideoPlayer| 系統對象以輸出顯示視頻

myVideoOut = vision.VideoPlayer;

%%

% 初始化在視頻流循環處理中使用到的變量

Frame = 0;

NumNormalDriving = 0;

OutMsg = int8(-1);

OutMsgPre = OutMsg;

Broken = false;

%% 視頻流循環處理

% 創建一個循環過程來對給定視頻進行車道線檢測

% 該循環使用之前初始化的系統對象

warningTextColors = {[1 0 0], [1 0 0], [0 0 0], [0 0 0]};

while ~isDone(hVideoSrc)

RGB = step(hVideoSrc);

% 選擇輸入視頻的下部(限制視野)

Imlow = RGB(NumRows+1:end, :, :);

% 邊緣檢測和Hough變換

Imlow = rgb2gray(Imlow); % Convert RGB to intensity

I = imfilter(Imlow, [-1 0 1], 'replicate','corr');

% 設置飽和值為0到1之間

I(I < 0) = 0;

I(I > 1) = 1;

th = multithresh(I); % 計算門檻

[H, Theta, Rho] = hough(I > th);

% 將角度制變量Theta轉換成弧度制

Theta = Theta * pi / 180;

% 峰值檢測

H1 = H;

% 刪除H中滿足下列條件的矩陣： theta < -78 deg and theta >= 78 deg

H1(:, 1:12) = 0;

H1(:, end-12:end) = 0;

Idx1 = houghpeaks(H1, ExpLaneNum, 'NHoodSize', [301 81], 'Threshold', 1);

Count1 = size(Idx1,1);

% 根據峰值來選擇Rhos和Thetas

Line = [Rho(Idx1(:, 1)); Theta(Idx1(:, 2))];

Enable = [ones(1,Count1) zeros(1, ExpLaneNum-Count1)];

% 跟蹤一組標記了的車道線

[Rep_ref, Count_ref] = videolanematching(Rep_ref, Count_ref, ...

MaxLaneNum, ExpLaneNum, Enable, Line, ...

TrackThreshold, frameFound+frameLost);

% 將極值點轉換到笛卡爾坐標系

Pts = step(hHoughLines1, Rep_ref(2,:), Rep_ref(1,:), Imlow);

% 檢測是否有向左或向右的車道偏離

[TwoValidLanes, NumNormalDriving, TwoLanes, OutMsg] = ...

videodeparturewarning(Pts, Imlow, MaxLaneNum, Count_ref, ...

NumNormalDriving, OutMsg);

% 輸出信息的含義:

% 0 = 向右離開當前車道

% 1 = 正常駕駛

% 2 = 向左離開當前車道

% 檢測車道線的顏色和類別

YCbCr = rgb2ycbcr(double(RGB(NumRows+1:240, :, :)));

ColorAndTypeIdx = videodetectcolorandtype(TwoLanes, YCbCr);

% 變量ColorAndTypeIdx的含義:

% 無效的顏色或類別 = int8(0);

% 黃虛線 = int8(1);

% 黃實線 = int8(2);

% 白虛線 = int8(3);

% 白實線 = int8(4).

% 輸出

Frame = Frame + 1;

if Frame >= 5

TwoLanes1 = TwoLanes + [offset; offset]';

if DrawPoly && TwoValidLanes

if TwoLanes(4,1) >= 239

Templ = TwoLanes1(3:4, 1);

else

Templ = [0 239]';

end

if TwoLanes(4,2) >= 239

Tempr = TwoLanes1(3:4, 2);

else

Tempr = [359 239]';

end

Pts_poly = [TwoLanes1(:,1); Templ; Tempr; ...

TwoLanes1(3:4,2); TwoLanes1(1:2,2)];

% 在車道區域繪制多邊形

RGB = insertShape(RGB,'FilledPolygon',Pts_poly.',...

'Color',[0 1 1],'Opacity',0.2);

end

% 繪制車道線

RGB = insertShape(RGB,'Line',TwoLanes1',...

'Color',{'yellow','magenta'});

% 插入車道變更警告文本 (空文本不會被繪制)

txt = warnText{OutMsg+1};

txtLoc = warnTextLoc(OutMsg+1, :);

txtColor = single(warningTextColors{mod(Frame-1,4)+1});

RGB = insertText(RGB,txtLoc,txt,'TextColor', txtColor, ...

'FontSize',20, 'BoxOpacity', 0);

% 插入描述車道線的顏色和種類信息的文本

for ii=1:2

% 空文本不會被繪制

txtLoc = TwoLanes1([1 2], ii)' + int32([0 -35]);

lineTxt = lineText{ColorAndTypeIdx(ii)};

txtColor = LaneColors(ColorAndTypeIdx(ii), :);

RGB = insertText(RGB,txtLoc,lineTxt,'TextColor',txtColor, ...

'FontSize',14, 'BoxOpacity', 0);

end

% 如果有必要，繪制第三條車道線

if OutMsgPre ~= OutMsg

ColorType = ColorAndTypeIdx(2-(OutMsg == 2));

Broken = ColorType == 2 || ColorType == 4;

end

ShowThirdLane = Broken && (OutMsg~=1);

if ShowThirdLane

if OutMsg == 0

% 尋找位於右邊的第三條車道線

Idx2 = houghpeaks(H(startIdxRho_R:startIdxRho_R+NumRhos_R-1, ...

startIdxTheta_R:startIdxTheta_R+NumThetas_R-1), ...

'NHoodSize', [7 7], 'Threshold', 1);

Rhor = Rho(Idx2(:,1) + startIdxRho_R);

Thetar = Theta(Idx2(:,2) + startIdxTheta_R);

ThirdLane = step(hHoughLines3, Thetar, Rhor, Imlow);

else

% 尋找位於左邊的第三條車道線

Idx3 = houghpeaks(H(startIdxRho_L:startIdxRho_L+NumRhos_L-1 , ...

startIdxTheta_L:startIdxTheta_L+NumThetas_L-1),...

'NHoodSize', [7 7], 'Threshold', 1);

Rhol = Rho(Idx3(:,1) + startIdxRho_L);

Thetal = Theta(Idx3(:,2) + startIdxTheta_L);

ThirdLane = step(hHoughLines3, Thetal, Rhol, Imlow);

end

OutThirdLane = videoexclude3rdlane(ThirdLane, ShowThirdLane,...

TwoLanes, TwoValidLanes, YCbCr);

OutThirdLane = OutThirdLane(:) + offset(:);

RGB = insertShape(RGB,'Line',OutThirdLane.','Color','green');

end

end

OutMsgPre = OutMsg;

step(myVideoOut, RGB); % 顯示視頻

end

%% 釋放資源

release(hVideoSrc);

%% 總結

% 在樣例視頻中，你可以看到【車道】、【車道線】以及【離開當前車道的方式】被檢測到的過程

%% 附錄

% 在這個例子中使用到的函數：

% *

% *

% *

% *

% 顯示結束提示信息

displayEndOfDemoMessage(mfilename)