面向城市道路的車道線檢測算法研究
發(fā)布時間:2021-11-13 04:43
目前,無人駕駛已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域的研究熱點之一。而高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的研究,對于無人駕駛的實現(xiàn)具有重要的意義。傳統(tǒng)的車道線檢測算法,通常僅對單一的目標場景進行識別,且需要人工設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)進行特征提取。但是,面對城市道路的復雜環(huán)境,車道線的檢測往往同時受到光照、陰影遮擋等多種因素的影響,使得傳統(tǒng)算法的魯棒性不強。因此,本文針對這一缺陷對城市道路場景下的車道線檢測進行了研究,主要的貢獻如下:(1)對雙車道線進行檢測。提出了一種基于線性判別分析(LDA)的灰度化算法進行特征提取,和一種基于增加了混沌擾動的粒子群(PSO)算法進行車道線擬合。首先將高維的RGB(紅藍綠)彩色圖像通過最佳鑒別向量投影到低維的子空間,進而實現(xiàn)圖像的灰度化;然后通過混沌粒子群(CPSO)算法根據(jù)車道線特征,遍歷粒子取值范圍內(nèi)的空間,尋找適應(yīng)度函數(shù)最大的解;最后根據(jù)最優(yōu)解來獲得直線的參數(shù)。實驗結(jié)果表明,算法能夠?qū)崿F(xiàn)各種道路情況下的車道線檢測功能,驗證了其具有良好的魯棒性。(2)對多車道線進行檢測。首先,提出了一種基于FCN(全卷積網(wǎng)絡(luò))的改進模型進行車道線特征提取,該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)像素級的車道線圖像分類...
【文章來源】:河南工業(yè)大學河南省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
ROI區(qū)域的確定濾波器的選取
LDA訓練圖示例
第二章基于混沌粒子群的雙車道線檢測16(a)左車道線特征(b)右車道線特征圖10邊長為3×3的車道線像素特征對于左車道線來說,正常情況下圖(a)特征比較明顯,對于右車道線來說圖(b)特征比較明顯。根據(jù)以上特征,可以得出適應(yīng)度函數(shù)表達式:111J,1,左車道線,右車道線naainbbinnMiTikbMiTi(2.20)式中,k,b為直線參數(shù),α、β為像素塊兩個參數(shù)差值相應(yīng)的權(quán)系數(shù)。n為有效像素點的個數(shù),這里取閾值為20,當n小于20時,認為該線不是車道線,函數(shù)值J(k,b)取0。將每個粒子的適應(yīng)度值與Pbest的值進行比較,如果大于該值,那么就更新Pbest。將此次迭代后的Gbest與上一次迭代后的Gbest進行比較。若此次得到的值更大,則更新Gbest;否則,停滯計數(shù)器次數(shù)加1,如果次數(shù)達到了T次,觸發(fā)外在干預(yù),由混沌擾動更新Pbest的取值。Step4:確認下一次粒子將要移動的方向和速度:11122*DTDTDTDTkdkdkdkdgdkdVkVarPXarPX(2.21)11DTDTDTkdkdkdXXV(2.22)其中,kd=1,2,...,D,a1、a2為粒子的加速度,r是一個隨機數(shù),取值范圍是[0,1],k為粒子的速度對下一次更新的影響值。從式(2.21)可以得到,影響粒子速度的因素有三個:慣性權(quán)數(shù)k,個體極值Pbest,全體極值Gbest。Step5:判斷迭代次數(shù)是否達到DTMax,若沒有繼續(xù)執(zhí)行Step3。否則,輸出最優(yōu)的直線的參數(shù)信息。在原圖像上根據(jù)最優(yōu)解得到的直線模型參數(shù),擬合車道線。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進簡單圖像統(tǒng)計算法的車道線識別[J]. 段建民,張云飛,鄭榜貴. 計算機工程與設(shè)計. 2018(03)
[2]一種基于混沌映射的快速圖像加密算法優(yōu)化[J]. 喬建平,鄧聯(lián)文,賀君,廖聰維. 激光技術(shù). 2017(06)
[3]面向復雜道路環(huán)境的車道線快速檢測方法[J]. 程文冬,沈云波,魏慶媛. 機械設(shè)計與制造. 2017(11)
[4]基于聚類算法的車道線檢測方法[J]. 蔡英鳳,高力,陳龍,袁江,陳軍. 江蘇大學學報(自然科學版). 2017(06)
[5]復雜環(huán)境下道路車道線識別算法的研究[J]. 曹月花,羅文廣,藍紅莉,趙曉東. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(14)
[6]基于多尺度重采樣的車道線檢測[J]. 付黎明,李必軍,葉雨同. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2017(04)
[7]基于動態(tài)感興趣區(qū)域的光照無關(guān)車道線檢測算法[J]. 魚兆偉,吳曉波,沈林. 計算機工程. 2017(02)
[8]基于Canny算子和Hough變換的夜間車道線檢測[J]. 李亞娣,黃海波,李相鵬,陳立國. 科學技術(shù)與工程. 2016(31)
[9]基于改進Retinex算法的霧霾天氣車道線識別[J]. 周勁草,魏朗,劉永濤,張在吉,田順. 東北師大學報(自然科學版). 2016(03)
[10]基于TopHat分割和曲線模型的三車道檢測方法[J]. 段建民,戰(zhàn)宇辰,劉冠宇. 北京工業(yè)大學學報. 2016(08)
碩士論文
[1]車道偏離預(yù)警中車道線識別算法研究[D]. 狄?guī)?河南工業(yè)大學 2013
本文編號:3492345
【文章來源】:河南工業(yè)大學河南省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
ROI區(qū)域的確定濾波器的選取
LDA訓練圖示例
第二章基于混沌粒子群的雙車道線檢測16(a)左車道線特征(b)右車道線特征圖10邊長為3×3的車道線像素特征對于左車道線來說,正常情況下圖(a)特征比較明顯,對于右車道線來說圖(b)特征比較明顯。根據(jù)以上特征,可以得出適應(yīng)度函數(shù)表達式:111J,1,左車道線,右車道線naainbbinnMiTikbMiTi(2.20)式中,k,b為直線參數(shù),α、β為像素塊兩個參數(shù)差值相應(yīng)的權(quán)系數(shù)。n為有效像素點的個數(shù),這里取閾值為20,當n小于20時,認為該線不是車道線,函數(shù)值J(k,b)取0。將每個粒子的適應(yīng)度值與Pbest的值進行比較,如果大于該值,那么就更新Pbest。將此次迭代后的Gbest與上一次迭代后的Gbest進行比較。若此次得到的值更大,則更新Gbest;否則,停滯計數(shù)器次數(shù)加1,如果次數(shù)達到了T次,觸發(fā)外在干預(yù),由混沌擾動更新Pbest的取值。Step4:確認下一次粒子將要移動的方向和速度:11122*DTDTDTDTkdkdkdkdgdkdVkVarPXarPX(2.21)11DTDTDTkdkdkdXXV(2.22)其中,kd=1,2,...,D,a1、a2為粒子的加速度,r是一個隨機數(shù),取值范圍是[0,1],k為粒子的速度對下一次更新的影響值。從式(2.21)可以得到,影響粒子速度的因素有三個:慣性權(quán)數(shù)k,個體極值Pbest,全體極值Gbest。Step5:判斷迭代次數(shù)是否達到DTMax,若沒有繼續(xù)執(zhí)行Step3。否則,輸出最優(yōu)的直線的參數(shù)信息。在原圖像上根據(jù)最優(yōu)解得到的直線模型參數(shù),擬合車道線。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進簡單圖像統(tǒng)計算法的車道線識別[J]. 段建民,張云飛,鄭榜貴. 計算機工程與設(shè)計. 2018(03)
[2]一種基于混沌映射的快速圖像加密算法優(yōu)化[J]. 喬建平,鄧聯(lián)文,賀君,廖聰維. 激光技術(shù). 2017(06)
[3]面向復雜道路環(huán)境的車道線快速檢測方法[J]. 程文冬,沈云波,魏慶媛. 機械設(shè)計與制造. 2017(11)
[4]基于聚類算法的車道線檢測方法[J]. 蔡英鳳,高力,陳龍,袁江,陳軍. 江蘇大學學報(自然科學版). 2017(06)
[5]復雜環(huán)境下道路車道線識別算法的研究[J]. 曹月花,羅文廣,藍紅莉,趙曉東. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(14)
[6]基于多尺度重采樣的車道線檢測[J]. 付黎明,李必軍,葉雨同. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2017(04)
[7]基于動態(tài)感興趣區(qū)域的光照無關(guān)車道線檢測算法[J]. 魚兆偉,吳曉波,沈林. 計算機工程. 2017(02)
[8]基于Canny算子和Hough變換的夜間車道線檢測[J]. 李亞娣,黃海波,李相鵬,陳立國. 科學技術(shù)與工程. 2016(31)
[9]基于改進Retinex算法的霧霾天氣車道線識別[J]. 周勁草,魏朗,劉永濤,張在吉,田順. 東北師大學報(自然科學版). 2016(03)
[10]基于TopHat分割和曲線模型的三車道檢測方法[J]. 段建民,戰(zhàn)宇辰,劉冠宇. 北京工業(yè)大學學報. 2016(08)
碩士論文
[1]車道偏離預(yù)警中車道線識別算法研究[D]. 狄?guī)?河南工業(yè)大學 2013
本文編號:3492345
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