基于視覺的車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文針對基于視覺的汽車車道偏離預(yù)警系統(tǒng)進行了研究，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對駕駛員產(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，其基本立足點是利用計算機視覺技術(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系，推導(dǎo)出視覺系統(tǒng)成像特征和圖像平面坐標系與道路平面坐標系之間的映射關(guān)系；消除了車載攝像機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)對于信息獲取的需要；并給出了單目視覺攝像機所拍攝圖像中目標的像素值與攝像機安裝高度和攝像機分辨率之間的關(guān)系。 其次，本文對道路圖像預(yù)處理技術(shù)進行研

3、究，其中包括圖像平滑濾波，圖像邊緣增強，圖像閾值分割處理。通過對上述多種處理方法進行對比研究，本文采用了中值濾波、Sobel邊緣增強、最優(yōu)閾值分割方法來共同實現(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確的求解出車道軌跡線，為