基于嵌入式ARM芯片的前方車輛識別算法研究
發(fā)布時間:2021-07-03 05:06
提高前方車輛目標(biāo)的辨識能力是目前汽車先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一,對汽車的主動安全技術(shù)的發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用。本課題借鑒人工智能領(lǐng)域的機器學(xué)習(xí)理論和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的邊緣計算理論,通過Haar特征分類器訓(xùn)練技術(shù)和Adaboost機器算法相結(jié)合,借助計算機視覺平臺OpenCV進(jìn)行分類器的離線訓(xùn)練。隨后,與4G網(wǎng)絡(luò)模塊聯(lián)合來搭建基于邊緣計算的在線識別系統(tǒng),將所得到的車輛分類器文件加載至所使用的嵌入式機器視覺OpenMV模塊,并結(jié)合圖像采集與處理技術(shù),對前方車輛的在線檢測展開研究。最后,參考相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),制定了測試方案,并進(jìn)行實車道路場景測試。經(jīng)驗證,基本上滿足FCW和AEB系統(tǒng)中對車輛目標(biāo)辨識的需求,所設(shè)計的前方車輛識別系統(tǒng)和方法具有一定的可行性和實用性。本課題來源于福建省客車及特種車輛研發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心子課題——《基于激光測距和視覺信息融合的行車安全輔助系統(tǒng)研制》以及校外實習(xí)企業(yè)的在研項目《FL05基于機器視覺的嵌入式FCW系統(tǒng)研發(fā)》,主要研究內(nèi)容包括:1.基于OpenCV車輛分類器的離線訓(xùn)練與生成。主要對前方車輛識別所使用的分類器文件的訓(xùn)練和生成作了詳細(xì)論述,包括前方車輛的...
【文章來源】:廈門理工學(xué)院福建省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?SAE的自動駕駛分級??現(xiàn)階段的智能汽車多為L2級別,其表現(xiàn)為部分自動化,可以對汽車很橫向??和縱向進(jìn)行操作[6],通過對方向盤和加減速的控制可實現(xiàn)前向碰撞預(yù)警(FCW)、??
?廈門理工學(xué)院碩士學(xué)位論文???自動緊急制動(AEB)、車道偏離預(yù)警(LDW)、車道保持(LKA)和自適應(yīng)巡航??(ACC)等等,以上系統(tǒng)和功能被統(tǒng)稱為高級駕駛輔助系統(tǒng)網(wǎng)(Advanced?Driving??Assistant?System,ADAS)。如圖1-2所7F,目前L2級別的駕駛輔助功能,就??可以很大程度上降低駕駛員的駕駛疲勞程度,提高汽車的主動安全性能,具有較??大的推廣和應(yīng)用價值。??1/?V?'?一?'供???..??1??l—??圖1-2?ADAS駕駛輔助系統(tǒng)??而在汽車駕駛過程中,主要以縱向行駛為主,在ADAS系統(tǒng)中,FCW和??AEB系統(tǒng)也成為了最基礎(chǔ)的要求和功能。與傳統(tǒng)的汽車被動碰撞安全不同,FCW??和AEB系統(tǒng)可實時監(jiān)控前方道路環(huán)境,一旦察覺到可能有潛在的碰撞危險時,??系統(tǒng)將會通過聲光報警的方式提醒駕駛員必要時候還會主動進(jìn)行制動干預(yù),??避免碰撞發(fā)生或降低碰撞發(fā)生時的速度和能量,以減少人員和財產(chǎn)損失,F(xiàn)階段,??多數(shù)FCW和AEB系統(tǒng)釆用毫米波雷達(dá)進(jìn)行環(huán)境感知,判斷與前車的相對距離??和車速,但仍然存在漏檢和誤檢現(xiàn)象[11][12]。??隨著視覺技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的迫切需要,越來越多的廠商和零部件供??應(yīng)商開始探索基于視覺平臺的解決方案,尤其是Mobileye的單目視覺ADAS系??統(tǒng),處于行業(yè)領(lǐng)先水平,己在特斯拉、大眾等車型上有所應(yīng)用。但因其成本較高,??所搭載的車型多為高級轎車,還難以批量應(yīng)用。另外,多數(shù)自動駕駛汽車采用基??于計算機平臺的視覺解決方案,也因其需要工控機進(jìn)行數(shù)據(jù)運算和處理,因其占??用空間大也難在車載環(huán)境下應(yīng)用。故當(dāng)前隨著智能汽車發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的迫切需
統(tǒng),部分方案還搭載在實車上進(jìn)行了驗證和測試。??1.2.1國外研究現(xiàn)狀??早在1999年,以色列Mobileye公司就開始致力于汽車行業(yè)的計算機視覺算??法和駕駛輔助系統(tǒng)的芯片技術(shù)研宄。時至今日Mobileye己是國際ADAS領(lǐng)域的??領(lǐng)導(dǎo)廠商,在美國、德國、日本均設(shè)有研發(fā)分部。作為目前世界上最頂級的“智??能駕駛輔助系統(tǒng)”之一[14],?2017年3月13日英特爾收購以色列Mobileye,其主??要成果和產(chǎn)品己集成在特斯拉、沃爾沃、寶馬等世界知名汽車廠商的車輛中[15]。??如圖1-3所示,為安裝有Mobileye系統(tǒng)的特斯拉車型進(jìn)行自動駕駛演示。此外??據(jù)了解,沃爾沃的“城市安全系統(tǒng)(City?safety?system)?”和寶馬的“車道偏離??預(yù)警系統(tǒng)(FCW)?”均釆用了?Mobileye的核心芯片。??圖1-?3特斯拉自動駕駛演示?圖1-?4?Mobileye?560系統(tǒng)??Mobileye的視覺能力,來自EyeQx系列視覺處理器和算法實現(xiàn)。這套系統(tǒng)??3??
本文編號:3261930
【文章來源】:廈門理工學(xué)院福建省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?SAE的自動駕駛分級??現(xiàn)階段的智能汽車多為L2級別,其表現(xiàn)為部分自動化,可以對汽車很橫向??和縱向進(jìn)行操作[6],通過對方向盤和加減速的控制可實現(xiàn)前向碰撞預(yù)警(FCW)、??
?廈門理工學(xué)院碩士學(xué)位論文???自動緊急制動(AEB)、車道偏離預(yù)警(LDW)、車道保持(LKA)和自適應(yīng)巡航??(ACC)等等,以上系統(tǒng)和功能被統(tǒng)稱為高級駕駛輔助系統(tǒng)網(wǎng)(Advanced?Driving??Assistant?System,ADAS)。如圖1-2所7F,目前L2級別的駕駛輔助功能,就??可以很大程度上降低駕駛員的駕駛疲勞程度,提高汽車的主動安全性能,具有較??大的推廣和應(yīng)用價值。??1/?V?'?一?'供???..??1??l—??圖1-2?ADAS駕駛輔助系統(tǒng)??而在汽車駕駛過程中,主要以縱向行駛為主,在ADAS系統(tǒng)中,FCW和??AEB系統(tǒng)也成為了最基礎(chǔ)的要求和功能。與傳統(tǒng)的汽車被動碰撞安全不同,FCW??和AEB系統(tǒng)可實時監(jiān)控前方道路環(huán)境,一旦察覺到可能有潛在的碰撞危險時,??系統(tǒng)將會通過聲光報警的方式提醒駕駛員必要時候還會主動進(jìn)行制動干預(yù),??避免碰撞發(fā)生或降低碰撞發(fā)生時的速度和能量,以減少人員和財產(chǎn)損失,F(xiàn)階段,??多數(shù)FCW和AEB系統(tǒng)釆用毫米波雷達(dá)進(jìn)行環(huán)境感知,判斷與前車的相對距離??和車速,但仍然存在漏檢和誤檢現(xiàn)象[11][12]。??隨著視覺技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的迫切需要,越來越多的廠商和零部件供??應(yīng)商開始探索基于視覺平臺的解決方案,尤其是Mobileye的單目視覺ADAS系??統(tǒng),處于行業(yè)領(lǐng)先水平,己在特斯拉、大眾等車型上有所應(yīng)用。但因其成本較高,??所搭載的車型多為高級轎車,還難以批量應(yīng)用。另外,多數(shù)自動駕駛汽車采用基??于計算機平臺的視覺解決方案,也因其需要工控機進(jìn)行數(shù)據(jù)運算和處理,因其占??用空間大也難在車載環(huán)境下應(yīng)用。故當(dāng)前隨著智能汽車發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的迫切需
統(tǒng),部分方案還搭載在實車上進(jìn)行了驗證和測試。??1.2.1國外研究現(xiàn)狀??早在1999年,以色列Mobileye公司就開始致力于汽車行業(yè)的計算機視覺算??法和駕駛輔助系統(tǒng)的芯片技術(shù)研宄。時至今日Mobileye己是國際ADAS領(lǐng)域的??領(lǐng)導(dǎo)廠商,在美國、德國、日本均設(shè)有研發(fā)分部。作為目前世界上最頂級的“智??能駕駛輔助系統(tǒng)”之一[14],?2017年3月13日英特爾收購以色列Mobileye,其主??要成果和產(chǎn)品己集成在特斯拉、沃爾沃、寶馬等世界知名汽車廠商的車輛中[15]。??如圖1-3所示,為安裝有Mobileye系統(tǒng)的特斯拉車型進(jìn)行自動駕駛演示。此外??據(jù)了解,沃爾沃的“城市安全系統(tǒng)(City?safety?system)?”和寶馬的“車道偏離??預(yù)警系統(tǒng)(FCW)?”均釆用了?Mobileye的核心芯片。??圖1-?3特斯拉自動駕駛演示?圖1-?4?Mobileye?560系統(tǒng)??Mobileye的視覺能力,來自EyeQx系列視覺處理器和算法實現(xiàn)。這套系統(tǒng)??3??
本文編號:3261930
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