本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)器視覺的前碰撞預(yù)警系統(tǒng)車輛檢測方法研究

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【摘要】：隨著道路交通事業(yè)的發(fā)展和汽車保有量的增加,道路交通事故,特別是追尾事故發(fā)生率居高不下,交通安全問題日益突出。前碰撞預(yù)警系統(tǒng)通過機(jī)器視覺、雷達(dá)等技術(shù)檢測前方車輛,當(dāng)危險出現(xiàn)時預(yù)警,防止追尾事故發(fā)生,而前方車輛檢測技術(shù)是該系統(tǒng)的重要組成部分。本文在分析總結(jié)現(xiàn)有車輛檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了日間道路前方車輛檢測、夜間道路前方車輛檢測和車輛跟蹤檢測,并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法。完成的主要工作如下:(1)日間道路前方車輛檢測將日間前方車輛檢測方法分為產(chǎn)生車輛假設(shè)和車輛假設(shè)驗證兩個步驟。在產(chǎn)生車輛假設(shè)步驟,探索了多種方法,最終利用車底陰影信息來產(chǎn)生車輛假設(shè),針對陰影分割易受光照和路面灰度突變的影響,提出了直方圖峰谷分析法(HVAM)來獲得自適應(yīng)陰影分割閾值;然后在車輛假設(shè)驗證步驟對產(chǎn)生的車輛假設(shè)進(jìn)行驗證,改進(jìn)傳統(tǒng)HOG特征,提出了V-HOG特征,將一維梯度信息映射到二維,提升背景與前景的區(qū)分度。(2)夜間道路前方車輛檢測有效利用車輛尾燈信息來檢測夜間車輛,針對現(xiàn)有車輛尾燈提取依賴經(jīng)驗設(shè)置閾值的不足之處,通過收集大量尾燈圖像,在多種顏色空間對尾燈圖像各顏色分量進(jìn)行統(tǒng)計,通過試驗的方法獲得尾燈分割閾值,提取尾燈區(qū)域。在此基礎(chǔ)上,考慮車輛尾燈區(qū)域中間亮度較高,外圍有一圈紅色光暈,結(jié)合圖像中高亮度區(qū)域檢測,對車輛尾燈的提取進(jìn)一步完善。最后依據(jù)車輛尾燈先驗幾何特征建立約束,對分割出的尾燈區(qū)域進(jìn)行篩選關(guān)聯(lián),從而定位圖像中車輛位置。(3)車輛跟蹤檢測設(shè)計一種基于卡爾曼濾波的車輛跟蹤方法,以車輛的位置和外接矩形框大小作為跟蹤分量,對車輛運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測。針對車輛在跟蹤過程中易受光照、遮擋、變形等影響,提出了在線學(xué)習(xí)的車輛觀測方法,通過在線建立樣本庫,訓(xùn)練分類器,對車輛目標(biāo)進(jìn)行觀測,從而保證跟蹤的準(zhǔn)確性。并且還提出了對多個目標(biāo)進(jìn)行輪流觀測和跟蹤隊列更新的策略,提高跟蹤實(shí)時性和確保新駛?cè)氲能囕v能夠被檢測到。(4)利用車輛檢測和跟蹤結(jié)果,對前車運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行提取及行為分析,為前碰撞預(yù)警系統(tǒng)預(yù)警機(jī)制的建立提供有效理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6;TP391.41

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本文編號：1140036