【正文】 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Research on Al gorithms of Vi sionbasedLane Recognition 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 (a) 透視投影倒立成像圖 (b) 透視投影倒立成像圖 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Resarch on Algori thms of Vi si on basedLane Recogni t i on 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Research on Algorithms of Vi sionbasedLane Recognition 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Research on Algorithms of Vi sionbasedLane Recognition 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 圖 21 透視投影圖像 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢 業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Resarch on Algor i t hm s of Vi si on basedLane Recogni t i on 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 由于這種成像模型最簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，在作了一些假設(shè)之后，適應(yīng)于實(shí)際情況，因此本 設(shè)計(jì) 將單視目成像的針孔模型作為 二維圖像信息和三維世界 信息的關(guān)系模型 。p 位于點(diǎn) p 和點(diǎn) o 之間，其投影大小與 39。為了避免這種倒立圖像，現(xiàn)在假定圖像平面位于 Z 軸正半軸且與投影中心 o 的垂直距離為焦距 f 處，此時(shí)點(diǎn) p 經(jīng)投影中心 o 點(diǎn)在圖像平面坐標(biāo)系中的投影點(diǎn)為 39。 由幾何關(guān)系可知，世界坐標(biāo)系中的點(diǎn) p 經(jīng)投影中心 o 點(diǎn) 在圖像平面坐標(biāo)系中的投影點(diǎn)為 39。oo ， xyzo?為世界坐標(biāo)系， xyo?39。 透視投影成像模型的特點(diǎn)是所有來(lái)自場(chǎng)景的光線均通過(guò)一個(gè)投影中心，它對(duì)應(yīng)于透視的中心。 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基 于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Resarch on Algorit hms of Vison basedLane Recognit on 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 攝像機(jī)成像的實(shí)質(zhì)是將三維道路場(chǎng)景信息變換成二維圖像信息 ， 這個(gè)變換可以用一個(gè)從三維空間 (3D)到二維空間 (2D)的映射如式 (21)： 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu) 秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Research on Algorit hms of Vison basedLane Recognit on 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 ? ? ),(,: 23 yxzyxRRf ?? 來(lái)表示 。 在攝像機(jī)成像幾何模型中最常用最簡(jiǎn)單的是線性模型 —— 針孔模型 [3]。 具體的做法如下：假設(shè)車輛前方的道路是平坦的 ,設(shè)定攝像機(jī)的安裝位置固定 (安裝的高度、俯視角、偏離角 )， 攝像機(jī)的固有參數(shù)為常數(shù) (攝像機(jī)焦距、孔徑張角 )。 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石 家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Resear ch on Al gor ithms of VisionbasedLane Recogni tion 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 單目視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)成像模型 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Research on Algor ithms of VisionbasedLane Recogniton 209 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 2051773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 為了得到圖像中的像素和實(shí)際道路區(qū)域點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 ， 必須知道二維圖像信息和三維世界信息的關(guān)系模型。通常為了從單目視覺(jué)系統(tǒng)中獲得道路的三維信息 ， 對(duì)此提出了一些合理的假設(shè) ， 如道路平坦假設(shè) 、 道路邊緣連續(xù)性假設(shè) 、 道路模型假設(shè)等。目前基于視覺(jué) 導(dǎo)航的智能車輛多采用單目視覺(jué)系統(tǒng)完成道路檢測(cè)及跟蹤 ， 而采用多目視覺(jué)系統(tǒng)完成道路上的障礙物檢測(cè) 。 即使這樣，雙目或者多目視覺(jué)系統(tǒng)需要的計(jì)算量仍是比較大 的 ， 目前計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力還不足以滿足車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求 ， 因此雙目或者多目視覺(jué)系統(tǒng)一般用于復(fù)雜、未知環(huán)境下低速行駛的智能車輛，并且雙目或者多目視覺(jué)系統(tǒng)也會(huì)提高系統(tǒng)成本。另外 ， 遮擋 問(wèn)題。要正確的理解三維世界環(huán)境 ， 理論上應(yīng)該采用雙目或者多目視覺(jué)系統(tǒng) ， 但從立體視覺(jué)的角度來(lái)解決環(huán)境重建問(wèn)題 ， 因?yàn)閺默F(xiàn)有的研究結(jié)果來(lái)看 ， 直接通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行三維恢復(fù)獲取環(huán)境信息有以下幾個(gè)方面的困難：首先 ， 計(jì)算量巨大。通過(guò)比較，改進(jìn)的 hough 變換 ——隨機(jī) hough 變換實(shí)時(shí)性最好，并且對(duì)其它圖像進(jìn)行檢測(cè)，一定程度上隨機(jī) hough 變換的魯棒性也符合要求。最后，建立并提取車道線模型是最為關(guān)鍵的部分 ，本設(shè)計(jì)假設(shè)在結(jié)構(gòu)化道路上，智能車輛僅采集的是前方不遠(yuǎn)處的道路圖像，提出直線型車道線模型，而且該模型計(jì)算量小，在一定程度上能適應(yīng)車輛在高速行駛過(guò)程中對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。在圖像邊緣增強(qiáng)后，不僅車道線得到了增強(qiáng)，許多樹(shù)木、行人、車輛等也得到了增強(qiáng)，由此增加了許多虛假的邊界 。一般獲得的道路圖像中包含的信息都有車道線和路面兩種信息，而由于車道線作為圖像中的一種邊緣，根據(jù)邊緣的屬性，可以用差分算子將邊緣檢測(cè)出來(lái)。由于實(shí)際情況復(fù)雜多變，如遇到雨、雪天氣，因此加入椒鹽噪聲模擬實(shí)際情況 ，并 用各種常用的濾波模板處理圖像 。首先對(duì)一些圖像 的 預(yù)處理算法，如圖像灰度化、圖像濾波、圖像邊緣增強(qiáng)等，用 MATLAB進(jìn)行仿真，比較它們的處理結(jié)果。 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Research on Al gor ithms of Vi sionbasedLane Recognition 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 論文的研究?jī)?nèi)容 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石 家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Research on Algorit hms of VisonbasedLane Recogniton 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 205173 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 當(dāng)智能車輛在公路高速行駛，視覺(jué)系統(tǒng)作為最重要的感知手段之一時(shí)，圖像在識(shí)別外界信息中扮演著重要角色，如何通過(guò)圖像提取車道線，目前有許多算法 ， 例如像素 掃描、模板匹配、霍夫變換和邊緣跟蹤等常用的車道線邊緣像素提取方法，其中像素掃描是普遍采用的一種提取方法，具有靈活、高效、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。美國(guó)也采用單目攝像機(jī) ， 通過(guò)圖像序列測(cè)取 道路環(huán)境的 信息。其中法國(guó)學(xué)者提出一種視覺(jué)方法，僅利用一臺(tái)攝像機(jī)得到路面的信息 ， 就能夠正確地跟蹤有路標(biāo)和無(wú)路標(biāo)情況下的道路 。日本通過(guò)當(dāng)前圖像與參考圖像之間像素的迅速匹配 ， 解決了巨大運(yùn)算量的實(shí)時(shí)處理的困難。 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Resarch on Algorit hms of Vison basedLane Recognit on 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 一部分學(xué)者致力于用多目視覺(jué)技術(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Research on Al gor ithms of Vi sionbasedLane Recognition 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒 咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Research on Algorit hms of VisonbasedLane Recogniton 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 205173 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫 沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 目前為止 ， 國(guó)內(nèi)外智能車輛無(wú)一例外地使用機(jī)器視覺(jué)作為其重要的感知方式 ，基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)的導(dǎo)航技術(shù)具有價(jià)格低廉 、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、 方便與其他傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)融合等優(yōu)點(diǎn) ， 所以利用機(jī)器視覺(jué)識(shí)別公路上的車道線實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航是現(xiàn)階段智能車輛常用的方法。其次，識(shí)別技術(shù)可以用來(lái)提高智能巡航控制中跟蹤引導(dǎo)車輛的精度。識(shí)別技術(shù)用于車輛的路徑偏離預(yù)警系統(tǒng) ， 大部分由于車輛 偏離車道造成的事故可以避免。這些要求就使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)必須在理論算法上給予強(qiáng)大的支持，針對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)部分就是要有實(shí)時(shí)高效的圖像處理算法。 在單目或多目視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的技術(shù)就是計(jì)算機(jī)視覺(jué) 。 這就極大的提高了信息獲取的 可靠性，所以單目視覺(jué)系統(tǒng)仍然能夠滿足較高速度情況下視覺(jué)導(dǎo)航的要求。但是，雙目或多目立體視覺(jué)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中所需計(jì)算量很大，而且雙目或多目立體視覺(jué)系統(tǒng)在視覺(jué)匹配問(wèn)題上很難解決 ， 而智能車輛在較高速度下的圖像處理速度比一般情況下要高，目前的微處理器計(jì)算能力還不能完全滿足其實(shí)時(shí)性的要求 ， 所以目前雙目或多目立體視覺(jué)系統(tǒng)還不適合在較高速度下智能車輛視覺(jué)導(dǎo)航中應(yīng)用。在智能車輛導(dǎo)航諸多復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)中，最 受重視之一的是基于視覺(jué)的道路檢測(cè)問(wèn)題 。 基于視覺(jué)的智能車輛導(dǎo)航可追溯到 19 世紀(jì) 70 年代初期的移動(dòng)機(jī)器人研究，但由于當(dāng)時(shí)的硬件水平還比較低，而圖像處理的計(jì)算量非常大，研究者的精力也就過(guò)多地耗費(fèi)在硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試上。智能系統(tǒng)的發(fā)展為改善交通環(huán)境狀況，提高車輛行駛的安全性與可靠性，減少駕駛員人為因素造成的交通事故等開(kāi)辟了廣闊的前景。 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文石家莊石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 Research on Al gorithms of Vi sionbasedLane Recognition 2020 屆 電氣與 電子工程 分院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20201773 鄉(xiāng)礁誦碉遭澤怨儈蜒咕低勺鑷犢狙根苦耍急凈咯芬?jiàn)W墟來(lái)遇氓航磋烷巾縷命梅敲棉蝶榨猾漂瓷園杉呂濫沼臨照褥飽邑釘潭窩炊褒紛述詠緯寞汛龍岡 關(guān)鍵詞 ： 圖像預(yù)處理 彩色通道提取 區(qū)域生長(zhǎng) 改進(jìn)的 hough 變換 基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究 優(yōu)秀畢業(yè)論文