高速公路上車輛偏離預(yù)警模型的研究.pdf

1、隨著我國汽車保有量的持續(xù)增長，交通安全受到越來越廣泛的關(guān)注，人們開始尋求利用計(jì)算機(jī)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛的安全駕駛。但在現(xiàn)實(shí)道路場景中，環(huán)境總是復(fù)雜多變的，如何在多變的場景中實(shí)現(xiàn)車輛偏離預(yù)警也就成了國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。
　　本文在對國內(nèi)外車輛偏離預(yù)警(Lane Departure Warning System，LDWS)技術(shù)進(jìn)行了充分研究的基礎(chǔ)上，針對我國高速公路的實(shí)際情況，提出了一種基于機(jī)器視覺的車輛偏離預(yù)警模型。該模型主要包括

2、道路圖像預(yù)處理、車道標(biāo)識線識別與跟蹤、車輛偏離預(yù)警決策三個模塊，本文的主要工作也圍繞這三個模塊展開：
　　(1)道路圖像預(yù)處理：首先，為了去除圖像中冗余部分（如天空、林木等）的干擾，文中建立了左右兩個感興趣區(qū)域分別處理左右車道標(biāo)識線。接著，通過Adobe RGB(1998)方法對圖像進(jìn)行灰度化處理。然后，在道路圖像的濾波增強(qiáng)中，選擇采用金字塔濾波進(jìn)行圖像的濾波增強(qiáng)操作。而在最為重要的邊緣檢測中，文中選擇了最適合本課題場景的邊緣檢測

3、算法——改進(jìn)的自適應(yīng) Canny算法，來進(jìn)行道路圖像的邊緣提取。最后，文中通過設(shè)立固定閾值得到了道路所在區(qū)域的二值邊緣圖像，大大簡化了后續(xù)過程中待處理的數(shù)據(jù)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，文中提出的預(yù)處理算法能極大地簡化所獲取的道路圖像，為后續(xù)識別車道標(biāo)識線提供了良好的數(shù)據(jù)源。
　　(2)車道標(biāo)識線識別與跟蹤：針對采用何種檢測模型的問題，文中在綜合考慮系統(tǒng)的實(shí)時性和準(zhǔn)確性后，選擇了利用直線模型進(jìn)行車道線檢測并分析了直線模型在擬合彎道時的誤差。接

4、著，文中通過改進(jìn)的概率霍夫變換對車道線像素點(diǎn)進(jìn)行提取。之后，針對標(biāo)識線的雙邊緣問題，文中采用最小二乘法來擬合車道線上的像素點(diǎn)，從而使得擬合的直線位于真實(shí)車道標(biāo)識線的正中央。然后，針對路面干擾線的誤檢問題，文中提出了一種基于距離和長度加權(quán)的路面干擾線規(guī)避算法。最后，文中提出了一種基于前幀標(biāo)識線的 ROI區(qū)域預(yù)測算法及一套車道標(biāo)識線跟蹤機(jī)制來預(yù)測車道線在下一幀中出現(xiàn)的位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，文中所提算法能夠準(zhǔn)確且及時地識別車道線。
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