車道線識(shí)別中感興趣區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、基于機(jī)器視覺(jué)的車道線識(shí)別技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車主動(dòng)安全技術(shù)中，有效地預(yù)防了交通事故的發(fā)生，減少了人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失。如何縮小車道線識(shí)別中圖像處理的面積是提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性與抗干擾能力的關(guān)鍵。針對(duì)該問(wèn)題，本文在研究車輛運(yùn)動(dòng)與車道線位置的變化關(guān)系基礎(chǔ)上建立微觀交通系統(tǒng)模型，進(jìn)一步運(yùn)用卡爾曼遞推預(yù)測(cè)技術(shù)得到基于偏差修正的感興趣區(qū)域預(yù)測(cè)方法，并將其集成到車道線識(shí)別系統(tǒng)中。通過(guò)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)在多種工況下對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明該方法能有效縮小感興趣區(qū)域，從而減

2、少圖像處理量，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與抗干擾水平。
　　首先，本文經(jīng)過(guò)分析得出當(dāng)車輛橫向運(yùn)動(dòng)幅度較大時(shí)，基于視頻序列的感興趣區(qū)域預(yù)測(cè)方法由于未充分考慮車輛運(yùn)動(dòng)特性，導(dǎo)致預(yù)測(cè)不準(zhǔn)。針對(duì)該問(wèn)題，論文考慮車輛運(yùn)動(dòng)引起的車道線相對(duì)位置變化，兼顧模型準(zhǔn)確性與簡(jiǎn)潔性，基于二自由度的車輛動(dòng)力學(xué)模型建立了表征車輛-車道線相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的微觀交通系統(tǒng)。通過(guò)將該系統(tǒng)模型與商業(yè)化軟件進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證該系統(tǒng)模型在感興趣區(qū)域預(yù)測(cè)中的適用性。
　　進(jìn)一步，針對(duì)

3、車輛速度變化導(dǎo)致上述系統(tǒng)模型的非線性和非定常問(wèn)題，考慮相鄰圖像幀之間的時(shí)間間隔較短，采用近似處理，將每一幀采樣時(shí)刻的縱向速度作為該周期內(nèi)的輸入值，對(duì)模型進(jìn)行離散化，得到以方向盤及速度作為輸入的狀態(tài)空間模型；基于該離散模型，運(yùn)用卡爾曼濾波預(yù)測(cè)技術(shù)，提出基于截距偏差的修正方法，實(shí)現(xiàn)車輛坐標(biāo)系下的感興趣區(qū)域預(yù)測(cè)。其中，噪聲模型通過(guò)對(duì)比商業(yè)化軟件和理想模型統(tǒng)計(jì)得到。通過(guò)人為施加噪聲，仿真驗(yàn)證了本文方法在縮小感興趣區(qū)域方面的效果。
　　為驗(yàn)