汽車在非結(jié)構(gòu)化道路中的偏離檢測(cè)-資料下載頁(yè)
2025-06-23 14:18本頁(yè)面
【正文】 線，但是道路中間出現(xiàn)很多的小白點(diǎn)，說(shuō)明Laplace算子對(duì)噪聲很敏感，受噪聲影響很大。，Roberts算子還是清晰的檢測(cè)出邊緣線。Sobel算子也能檢測(cè)出邊緣線。Laplace算子也能檢測(cè)出邊緣線但噪聲影響還是很大。根據(jù)原圖比較可知兩張?jiān)瓐D的光照強(qiáng)度差別很大。給邊緣檢測(cè)造成很大的影響。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，Roberts邊緣效果是最好的。但其他景物的邊緣也很清晰，后續(xù)處理叫麻煩。而在光照條件好的條件下sobel同樣很好，且sobel的相對(duì)計(jì)算量小，且其他景物、噪聲影響較均勻。所以大多數(shù)時(shí)候選擇sobel算子檢測(cè)。在一些特殊條件可以選擇其他幾種算子進(jìn)行檢測(cè)。幾種算子都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。而且圖像之前的任何一個(gè)處理都會(huì)對(duì)邊緣的檢測(cè)造成不同的影響，且每種次環(huán)境的變化而使拍攝時(shí)候都會(huì)引進(jìn)不同的多種多樣的噪聲，所以算子的選擇很關(guān)鍵?？梢园迅鞣N不同的狀態(tài)加以討論而使用不同的算子，以達(dá)到最好的邊緣檢測(cè)。 Hough變換 經(jīng)過(guò)邊緣檢測(cè)處理后圖像邊緣出現(xiàn)了很多不相連的和很雜亂的白點(diǎn)。為了得到非結(jié)構(gòu)道路的邊緣線，需要從這些雜亂的白點(diǎn)中提取出些點(diǎn)，然后通過(guò)這些點(diǎn)整合出道路邊緣線。Hough變換是圖像處理中從圖像中識(shí)別幾何形狀的基本方法之一。一般物體平面圖像的輪廓可近似為直線及弧的組合，因此，對(duì)物體輪廓的檢測(cè)與識(shí)別可以轉(zhuǎn)化為對(duì)這些基元的檢測(cè)與提取。Hough變換是一種利用圖像的全局特征將特定形狀的邊緣連接起來(lái)，形成連續(xù)平滑邊緣的一種方法。它通過(guò)將源圖像上的點(diǎn)映射到用于累加的參數(shù)空間，實(shí)現(xiàn)對(duì)已知解析式曲線的識(shí)別。Hough變換是利用點(diǎn)與線的對(duì)偶性，將原始圖像空間的給定的曲線通過(guò)曲線表達(dá)式變?yōu)閰?shù)空間的一個(gè)點(diǎn)。Hough變換的定義【6】：設(shè)圖像中有一條直線，要求出這條直線在坐標(biāo)系中的位置。在坐標(biāo)系里任何一條直線都會(huì)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)系的一個(gè)點(diǎn)，而對(duì)于這和點(diǎn)來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)這個(gè)點(diǎn)的有無(wú)數(shù)條直線。假設(shè)在坐標(biāo)系OXY坐標(biāo)系中有一條直線，用方程表示為 。其中k和b是參數(shù)，分別是方程的斜率和截距。在直線中有無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)在他們相應(yīng)的參數(shù)坐標(biāo)系中都可以用無(wú)數(shù)的直線方程來(lái)表示。但表示每個(gè)點(diǎn)的直線在在坐標(biāo)系OXY中都會(huì)交于一點(diǎn)（k，b）。Hough變換就是檢測(cè)圖像中坐標(biāo)系里的一些點(diǎn)，根據(jù)這些點(diǎn)的交點(diǎn)而求出相應(yīng)的直線方程，即把原來(lái)數(shù)字圖像平面中的一些特殊的點(diǎn)通過(guò)變換轉(zhuǎn)成相應(yīng)的參數(shù)平面坐標(biāo)系中的線，最后通過(guò)統(tǒng)計(jì)得到直線的參數(shù)k，b而得到方程。簡(jiǎn)而言之，Hough變換思想為：在原始圖像坐標(biāo)系下的一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)了參數(shù)坐標(biāo)系中的一條直線，同樣參數(shù)坐標(biāo)系的一條直線對(duì)應(yīng)了原始坐標(biāo)系下的一個(gè)點(diǎn)，然后，原始坐標(biāo)系下呈現(xiàn)直線 的所有點(diǎn)，它們的斜率和截距是相同的，所以它們?cè)趨?shù)坐標(biāo)系下對(duì)應(yīng)于同一個(gè)點(diǎn)。這樣在將原始坐標(biāo)系下的各個(gè)點(diǎn)投影到參數(shù)坐標(biāo)系下之后，看參數(shù)坐標(biāo)系下有沒(méi) 有聚集點(diǎn)，這樣的聚集點(diǎn)就對(duì)應(yīng)了原始坐標(biāo)系下的直線。 基于simulink的仿真 。模型圖中的image from file為數(shù)字圖像輸入模塊，使用的是從文檔中輸入；Color space conversion模塊為把彩色的圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像；Median filter模塊為中值濾波；dilate模塊為膨脹。Edge detection模塊為邊緣檢測(cè)，可選擇sobel edge、prewitt edge、roberts edge、canny edge四種邊緣檢測(cè)；hough transform為hough變換模塊。Video viewer為顯示模塊，模型圖中Video viewer顯示灰度化圖像，Video viewer1顯示邊緣檢測(cè)后的圖像，Video viewer2顯示hough變換的圖像。 另一條道路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 原圖像 灰度化圖像 直方圖 均衡化直方圖 中值濾波 Laplace邊緣檢測(cè) Roberts邊緣檢測(cè)圖 sobel垂直邊緣檢測(cè) sobel水平邊緣檢測(cè) sobel邊緣檢測(cè)總結(jié)本文基于matlab的圖像處理對(duì)非結(jié)構(gòu)化道路進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算對(duì)汽車是否發(fā)生偏移做出判斷并向駕駛?cè)藛T發(fā)出預(yù)警。系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：。該系統(tǒng)可以提高汽車的主動(dòng)安全性能，他能降低駕駛員駕駛疲勞。汽車在給我們的生活帶來(lái)方便的同時(shí)，車禍的發(fā)生也給我們帶來(lái)很多的痛苦。因?yàn)檐嚨榔x而發(fā)生車禍占有很大的比率。所以該系統(tǒng)很有存在必要。他可以減少駕駛員因?yàn)槠诨蛘邿o(wú)意識(shí)偏離道路時(shí)而發(fā)生車禍。特別是在非結(jié)構(gòu)化道路中，道路的環(huán)境很復(fù)雜。駕駛員要集中注意力觀察道路中的情況，很容易發(fā)生疲勞。該系統(tǒng)雖然不能完全代替人員，但可以給駕駛員提供一定的參考和幫助。系統(tǒng)選擇了一般的攝像頭、車載電腦。和一般的預(yù)警音響。成本比較便宜。相對(duì)于現(xiàn)在的偏離系統(tǒng)，成本有很大的降低。系統(tǒng)的缺點(diǎn)：系統(tǒng)是基于圖像的處理，他受到光照、振動(dòng)等來(lái)自外界的影響很多，上傳到車載計(jì)算機(jī)的數(shù)字圖像中噪聲太多，經(jīng)過(guò)不同的預(yù)處理有不同的結(jié)果，很多時(shí)候Hough變換難以檢測(cè)出道路的兩邊緣線，系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。系統(tǒng)的提高：系統(tǒng)可以使用不同的圖像預(yù)處理，不同的邊緣檢測(cè)等圖像后期處理，把非結(jié)構(gòu)化道路的邊緣盡量清楚的提取出來(lái)。同時(shí)系統(tǒng)可以在車輛的側(cè)邊安裝輔助攝像頭，當(dāng)前方攝像頭傳送的信息確定為偏離后再經(jīng)過(guò)側(cè)邊攝像頭的確定再發(fā)出預(yù)警，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，最想感謝我的導(dǎo)師朱淑亮老師，感謝老師期間給我做指導(dǎo)和建議。感謝學(xué)校四年來(lái)的培養(yǎng)，感謝幾年以來(lái)傳授給我知識(shí)的老師。最后，感謝父母對(duì)我學(xué)習(xí)的支持，使我擁有了上大學(xué)的條件，能夠?qū)W習(xí)這么多的知識(shí)。馬上將要踏上工作崗位，我會(huì)時(shí)刻銘記老師的教導(dǎo)，會(huì)以同樣的工作熱情和踏實(shí)的工作態(tài)度回報(bào)社會(huì)。 參考文獻(xiàn)[1] 孫即祥，圖像分析，科學(xué)出版社，2005[2] 楊高波、杜青松，MATLAB圖像/視頻處理應(yīng)用及實(shí)例，電子工業(yè)出版社，2010[3] Rafael C. Gonzalez、Richard E. Woods，數(shù)字圖像處理（第三版），電子工業(yè)出版社，2011[4] Rafael C. Gonzalez、Richard E. Woods，數(shù)字圖像處理（第三版），電子工業(yè)出版社，2011[5] 閆敬文，數(shù)字圖像處理（MATLAB版），國(guó)防工業(yè)出版社，2007
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