融合圖像與激光雷達的車道偏離預警算法研究.pdf

1、本文研究了融合圖像與激光雷達的車道偏離預警系統(tǒng)。車道偏離預警系統(tǒng)是高級輔助駕駛系統(tǒng)中的一項關鍵技術，主要用于防止車輛偏離當前車道而產(chǎn)生交通事故。本文首先分析了車道偏離預警系統(tǒng)的各組成部分，總結(jié)了當前研究的三大難點，并針對每個難點進行了相關研究。主要研究的問題與取得的成果概括如下:
　　1.復雜道路條件下的車道線檢測問題。
　　目前的車道線檢測算法在穩(wěn)定光照、良好道路條件下已取得較好的效果。難點在于，在光照變化、陰影遮擋、障礙

2、物遮擋等復雜路面條件下檢測車道線。以及在道路磨損，車道線為虛線的條件下檢測車道線。本文提出一種適應復雜路面條件的車道線檢測算法。通過灰度空間與HSV(Hue Saturation Value)空間的雙閾值分割進行特征提取，減少特征的丟失。針對障礙物遮擋、陰影遮擋、路面其他道路標識的問題，利用同一條車道線兩邊緣相互平行的性質(zhì)，使用梯度方向判決的方法，減少遮擋物對車道線檢測的影響。針對車道線磨損，車道線為虛線的問題，利用改進的河流算法進行特

3、征連接。算法經(jīng)過高速公路采集的視頻數(shù)據(jù)的測試，能在多種復雜道路條件下穩(wěn)定檢測車道線。
　　2.車道偏離預警模型虛警率高，預警信息不穩(wěn)定的問題。
　　車道線偏離預警的虛警會干擾駕駛員的注意力，降低系統(tǒng)可用性，甚至錯誤的改變車輛運動狀態(tài)，造成危險。預警信息不穩(wěn)定會導致駕駛員無法判斷當前行駛狀態(tài)是否有危險性，是否需要修正車輛軌跡。本文分析了現(xiàn)有車道偏離預警模型的優(yōu)缺點，并提出一種階段式偏離預警模型。在保持檢測率與預警時間的基礎上，

4、降低了虛警率，提高了預警信息的穩(wěn)定性。
　　3.單一傳感器車道感知可靠性低的問題。
　　目前大多數(shù)車道偏離預警研究都使用視覺傳感器作為唯一的道路數(shù)據(jù)來源，這在實際場景下可靠性不足。一方面當傳感器出現(xiàn)誤差時，沒有其他測量結(jié)果用于比較和修正。另外，無法適應結(jié)構(gòu)化道路與非結(jié)構(gòu)化道路的切換。本文提出了一種在特征級融合激光雷達與圖像數(shù)據(jù)的方法。首先根據(jù)實際道路結(jié)構(gòu)提出了一種應用于兩種傳感器測量數(shù)據(jù)的平行直線模型。提出了一種數(shù)據(jù)融合的方