發(fā)布時(shí)間：2020-06-30 21:00

【摘要】：車用雨量傳感器是自動(dòng)雨刮器的核心部件,對(duì)于提高雨天行車安全性和車輛智能化程度有著重要的意義。雖然目前市場(chǎng)上主流的紅外式和電容式車用雨量傳感器已經(jīng)有了相對(duì)成熟的產(chǎn)品,但它們都存在難以克服的固有缺點(diǎn),視覺型雨量傳感器的研究則尚不成熟,難以很好地兼顧成本和性能兩方面。針對(duì)以上問題,本文在通用成像條件下,研究一種基于雨滴粗精分割方法的雨量傳感器。采用改進(jìn)型的背景模糊化梯度方法進(jìn)行雨滴粗分割,利用雨滴外形特征以及亮度分區(qū)方法實(shí)現(xiàn)雨滴精分割,算法整體簡(jiǎn)單快速,保證了檢測(cè)算法在低成本硬件條件下的檢測(cè)精度和處理速度。論文主要的研究?jī)?nèi)容為:針對(duì)雨滴的灰度和梯度特征,利用擋風(fēng)玻璃雨滴短時(shí)相對(duì)靜止的特點(diǎn),設(shè)計(jì)基于改進(jìn)型背景模糊化梯度方法的雨滴粗分割算法。首先平均化多個(gè)連續(xù)幀圖像,然后通過圖像平滑和平均化圖像間的集合操作進(jìn)一步模糊圖像背景,用Sobel算子分割邊緣后再通過最強(qiáng)梯度方法消除部分非雨滴邊緣,完成雨滴粗分割。該方法能夠獲得近80%的正檢率,在部分場(chǎng)景下能保證較低的誤檢率和漏檢率。針對(duì)圖像亮區(qū)出現(xiàn)的漏檢測(cè)問題,使用冪律變換增強(qiáng)亮區(qū)雨滴的梯度特征,降噪后同樣使用Sobel算子分割亮區(qū)雨滴。多個(gè)場(chǎng)景的測(cè)試結(jié)果表明該方法有效改善了亮區(qū)漏檢測(cè)的問題。針對(duì)雨滴粗分割結(jié)果中存在部分誤檢的問題,根據(jù)雨滴外形特征對(duì)雨滴進(jìn)行精分割。通過消除粗分割結(jié)果中面積較大和圓形度較低的連通域,有效消除了形態(tài)上不符合雨滴特征的誤檢。最后將算法封裝到軟件當(dāng)中,計(jì)算出雨量信息,實(shí)現(xiàn)雨量狀況的判定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文算法具有近91%的正檢率,同時(shí)誤檢率和漏檢率分別為9%和4.4%,雨量判定結(jié)果比較符合駕駛員感官。對(duì)比同類方法,本文算法能夠在通用的成像條件下工作,并保持較高的檢測(cè)精度,運(yùn)算速度和對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性也有顯著提高。
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.855;TP212
【圖文】：

圖 1-1 安裝在實(shí)車上的車載雨量傳感器紅外式雨量傳感器借助水、空氣以及玻璃具有不同的光折射率以及水對(duì)波段具有較強(qiáng)的吸收能力的特性，使用紅外發(fā)射管以特定角度向擋風(fēng)玻璃紅外光線，令紅外光線在擋風(fēng)玻璃內(nèi)發(fā)生連續(xù)全反射后被紅外接收器接收

圖 1-2 視覺型車載雨量傳感器的系統(tǒng)基本架構(gòu)1，視覺型車載雨量傳感器的系統(tǒng)基本架構(gòu)和其他幾類，區(qū)別在于視覺型傳感器使用車載攝像機(jī)來獲取擋風(fēng)且有時(shí)需要一個(gè)額外光源（圖中 LED）來支持其夜同，傳感器系統(tǒng)各自也有些許不同，如攝像機(jī)與擋風(fēng)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2735811