基于视觉的车辆检测与跟踪技术研究（可复制）.pdf

摘要基于视觉的实时车辆检测与跟踪是智能交通领域的一个重要研究课题,是解决交通安全问题的一种重要手段,在车辆辅助驾驶、危险报警等方面有着很对称性确认车辆存在。好的应用前景。本文以高速公路上车辆辅助驾驶为应用背景,提出了一个基于道路区域分析的目标检测和跟踪的整体框架,并在此基础上提出了相应的车辆检测和跟踪算法。论文首先介绍了智能车辆在国内外的发展情况,并介绍了相关研究机构在智能车辆开发方面的成果和产品。介绍了机器视觉在辅助导航系统、自适应巡航控制系统等智能车辆中的应用。论文讨论了基于浠环ǖ牡缆肥侗鸺际酢W酆戏治隽烁髦滞枷裨ご理技术,并通过实验对比分析,选用适合应用要求的预处理算法;最后着重分析了概率浠辉恚捌湓诘缆繁呓缂觳庵械挠攀疲⒏隽耸匝榉抡妗试验结果表明文中该算法具有良好的鲁棒性。论文提出了基于阴影提取、车辆纹理与灰度对称性相结合的车辆检测方案。首先在车道范围内,用自适应阈值分割车辆底部阴影,构建车辆可能存在的候选区域;其次,对候选区域应用纹理特征加以过滤;最后,用车辆尾部的灰度在车辆检测算法的基础上,论文着重分析了车辆跟踪算法,并将算法与滤波分别应用于车辆跟踪。通过试验验证,指出了各自的优势与不足。最后提出一种可相互补充的算法结合预测的车辆跟踪架构。大量试验表明,文章所提的算法可以取得较好的跟踪效果。本文结合实验室开展的汽车视觉防撞系统的研究,研究了汽车前方道路识别与障碍物检测与跟踪的视觉算法;利用进行了高速公路前方与后方车辆视觉检测与跟踪的实验仿真测试,为后续的防碰撞预警系统的研制提供了较好的技术支撑。关键词:道路识别,车辆检测,跟踪,,算法武汉理工大学硕十学位论文
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第滦髀引言因道路交通事故,死亡耍斐芍苯泳盟鹗谠!H绾斡行У靥统工作模式,即“车一路一人”三者之间的闭环控制系统。在这个系统中,“人汽车从诞生之日起,极大地方便了人类的生活。但同时也带来了大量问题,如交通安全问题、经常性的交通拥挤和环境污染等。在安全性方面,全球每年发生的道路交通事故给人们的生命和财产造成巨大损失。例如,年,我国高汽车行驶安全性、高效利用资源已经成为各国政府和研究机构共同面对的问题。为了解决交通事故问题,欧洲、美国、日本等发达国家都在大力发展智能交通系统:V悄芙煌ǖ母拍钣暧擅国智能交通学会提出,并在世界各国大力推广。其基本思想是从系统的观点出发,力图利用现有宏观交通设施缆贰⑶帕骸⑺淼赖将道路和车辆综合起来考虑以解决交通问题。智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯技术以及计算机技术等有效地综合运用于整个交通管理体系和车辆而建立起来的一种大范围、全方位发挥作用的、实时、准确、高效、先进的运输系统。智能交通系统的主要目的是提高道路的通行能力、提升交通的安全性和快捷性、并在此基础上节约能源等。世界各国的研究人员发现,解决交通问题必须从根本上改变传统的交通系是不可控的,只能通过规章制度和管理水平进行约束。随着交通需求的增加,这种控制系统的局限性同益显现,比如安全性低煌ㄊ鹿势捣和效率低通堵塞M臣葡允荆サ慕煌ㄊ鹿适怯扇宋R蛩卦斐傻模煌ǘ氯泊蠖由于驾驶员不遵守交通规则。因此要从根本上解决交通问题,就需要将“入”从交通控制这个闭环系统中请出去,形成“车一路”闭环控制系统,这就是实现车辆的智能化,即实现智能车辆,其最终目标是实现无人驾驶。智能车辆是一个涉及机械、电子、通信、控制等多个学科交叉的系统性研究课题。它通过使用车载传感器,例如视觉、激光雷达等,感知车辆周围环境,武汉理工大学硕士学位论文
,然后对摄像头获取的图像信息分析并对车辆周算机、电子、通信技术的飞速发展,国外掀起了智能车辆研究热潮,其中各种标识等均可以看作是环境对驾驶员的视觉通讯语言。将其转换为光电图像信息,代表性的有以下几个机构:美国卡内基·梅隆大学芯康腘盗校并根据感知所获得的道路、车辆位姿和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使得车辆脱离驾驶员控制,安全、可靠地在道路上行驶。从上世纪年代开始研究以来,已经初步完成单台智能车辆控制系统理论的研究工作,具备开发能够在试验环境下无人驾驶前进的智能概念车辆,并进行了许多富有成效的:绠不纵观世界智能车辆研究,它们有一个显著的共同点,即都选用阆裢围环境进行感知。特别是近十多年以来,随着计算机硬件设备的处理速度、存储容量大大提高及价格相对便宜,基于机器视觉的智能车辆技术成为了~种主流趋势。智能车辆的研究最早可追溯于世纪年代初,美国公司开发出的世界上第一台自动引导车辆系统,简称5兰甏樗孀庞牖魅思际趺芮邢喙氐募具有广阔应用前景和军事价值的智能车辆受到西方各国的普遍关注。对于智能车辆,智能驾驶关键