基于視覺的車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文針對(duì)基于視覺的汽車車道偏離預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行了研究，該系統(tǒng)適用于高速公路上的汽車輔助駕駛，其功能是在非正常狀態(tài)下車輛一旦偏離車道行駛時(shí)對(duì)駕駛員產(chǎn)生預(yù)警，從而減少由人為因素造成的交通事故。文中主要研究了預(yù)警系統(tǒng)中視覺處理單元的相關(guān)算法，其基本立足點(diǎn)是利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)來檢測道路，形成必要的信息以便預(yù)警決策系統(tǒng)進(jìn)行決策。 本文首先介紹了車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展情況和其研究內(nèi)容，其次，利用透視投影針孔成像模型的相關(guān)原理和光學(xué)幾何關(guān)系

2、，通過逆透視投影變換方法將道路圖像變換到世界坐標(biāo)系，推導(dǎo)出視覺系統(tǒng)成像特征和圖像平面坐標(biāo)系與道路平面坐標(biāo)系之間的映射關(guān)系；消除了車載攝像機(jī)所拍攝道路圖像中的透視效果，使其能將道路的結(jié)構(gòu)特征顯現(xiàn)出來。其次又通過給出的簡化道路數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出在結(jié)構(gòu)化道路環(huán)境下，應(yīng)用單目視覺系統(tǒng)已能滿足系統(tǒng)對(duì)于信息獲取的需要；并給出了單目視覺攝像機(jī)所拍攝圖像中目標(biāo)的像素值與攝像機(jī)安裝高度和攝像機(jī)分辨率之間的關(guān)系。 其次，本文對(duì)道路圖像預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行研

3、究，其中包括圖像平滑濾波，圖像邊緣增強(qiáng)，圖像閾值分割處理。通過對(duì)上述多種處理方法進(jìn)行對(duì)比研究，本文采用了中值濾波、Sobel邊緣增強(qiáng)、最優(yōu)閾值分割方法來共同實(shí)現(xiàn)圖像預(yù)處理；文章中還提出了一種在結(jié)構(gòu)化道路中精確檢測車道的兩層算法，該算法同時(shí)利用白線的局部特性和全局特性，將感興趣區(qū)域分為近視野和遠(yuǎn)視野，按照“擬合—判斷—擬合”的流程，用直線或直線與二次曲線的光滑組合匹配白線。經(jīng)過以上處理，系統(tǒng)的視覺處理單元能夠快速準(zhǔn)確的求解出車道軌跡線，為