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基于hough变换的车道线识别算法的设计与实现论文.doc
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基于hough变换的车道线识别算法的设计与实现论文.doc
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目 录
目 录.................................................................................................................................................................1
引言.....................................................................................................................................................................1
1 绪论..................................................................................................................................................................3
1.1 课题背景...............................................................................................................................................3
1.2 课题来源目的和意义...........................................................................................................................3
1.3 主要研究内容......................................................................................................................................3
1.4 国内外研究状况..................................................................................................................................3
2 相关理论知识介绍.........................................................................................................................................6
2.1 matlab 编程...........................................................................................................................................6
2.2 车道偏离预警......................................................................................................................................6
2.2.1 车道偏离预警简介.................................................................................................................6
2.2.2 车辆上相机跟踪车道线的工作原理.....................................................................................7
2.2.3 车道偏离预警是怎样预警的.................................................................................................7
2.2.4 车道偏离预警系统为什么不是一直工作...............................................................................8
2.2.5 车道偏离预警的实际效用.......................................................................................................9
2.3 Hough 变换...........................................................................................................................................9
2.4 图像二值化...........................................................................................................................................9
2.5 图像灰度化...........................................................................................................................................9
2.6 图像去噪............................................................................................................................................10
3 设计过程.......................................................................................................................................................11
3.1 主要流程............................................................................................................................................11
3.2 设计过程中的变量.............................................................................................................................12
3.3 设计过程中用到的主要辅助函数.....................................................................................................12
4 系统详细代码设计........................................................................................................................................15
4.1 主系统自定义的一些辅助函数........................................................................................................15
4.1.1 跟踪车道标志线......................................................................................................................15
4.1.2 判断是否出现车道偏离.........................................................................................................16
4.2 主函数................................................................................................................................................18
5 系统结果展示................................................................................................................................................24
结 论...............................................................................................................................................................26
致 谢...............................................................................................................................................................27
引言
现在的生活变得越来越好了,道路上的汽车也开始越来越多。所以汽车也时刻威胁
着人们的安全。根据统计,66%的卡车驾驶人员在行驶过程中睡觉;%的的驾驶员在方向
盘上睡着过的经历。由此可见防止车道偏离的重要意义。
该设计主要完成了车道线的检测和偏离预警。它能够实现对车道线的实时监测并且
汽车偏离了正常的轨迹时,会出现预警提醒驾驶人员回到正常的车道上来,从而对驾驶
2
人员的生命安全进行保障,该系统开发的目的就是提高驾驶人员的生命安全。,其中国内
只有很少的企业对偏离预警系统的研发比较完善,并形成新的企业,现阶段的偏离预警
系统的研究都还是集中在基于视觉上偏离预警系统上,根据经验看来,其中天气和路面
还有光照等条件都会影响该系统的作用。观察汽车安全发展的趋势和国内的状况,汽车
汽车安全电子这个领域已经在慢慢的形成独立的体系,国内很多知名人士和企业家也都
在关注,并且积极地参与到开发中来,相信我国会进入一个汽车安全的新时期
3
1 绪论
1.1 课题背景
现在的生活变得越来越好了,道路上的汽车也开始越来越多。所以汽车也时刻威胁
着人们的安全。根据统计,66%的卡车驾驶人员在行驶过程中睡觉;%的的驾驶员在方向
盘上睡着过的经历。由此可见防止车道偏离的重要意义。其中国内只有很少的企业对偏
离预警系统的研发比较完善,并形成新的企业观察汽车安全发展的趋势和国内的状况,
汽车汽车安全电子这个领域已经在慢慢的形成独立的体系,国内很多知名人士和企业家
也都在关注,并且积极地参与到开发中来,相信我国会进入一个汽车安全的新时期。
1.2 课题来源目的和意义
该系统根据比较车道线检测原理,实现其基本功能。目的在于能够提高人们的驾驶
安全,减少交通事故的发生。意义是能够使 matlab 应用于生活当中。
1.3 主要研究内容
Matlab 是一种非常好的语言,简单易懂,并且程序性非常高。它对使用者的限制很
少,能够使使用者尽可能地去发挥。可以根据自己的想法去设计,并且非常容易移植。
同时它有着强大的矩阵运算功能,使得它在一些关于数学上的运算凸显出非常大的优势。
该系统主要研究如何实现对车道线进行识别,检测出车道线,并且表示出车道线。
之后在对车道线进行处理。检测车辆是否偏离了车道线,如果产生了偏离就要提出预警,
提醒驾驶人员
本系统主要研究的内容:
首先,对车道线进行识别,并标记车道线。为了能够对车道线进行操作,首先就是
在图片中找到车道线,并且将其标记,以便做后续的处理。
其次,是将图片中的车道线量化,从而可以对车道线进行相关的处理。这样就可以以
数学的角度来分析。这样就可以用到一些系统自定义的一些对象,从而可以省去大量其
他的工作,更加直观方便的处理。
最后,要实现车辆的偏离预警。根据获得的信息来判断车辆是否发生了车道线上的
偏离。如果发生了偏离要及时提示驾驶员回归到正常车道。其中还要在显示界面上给出
驾驶员提示信息。
1.4 国内外研究状况
在上个世纪,一些发达国家研究了 LDWS,迄今为止,已经有很多国家都有了一些
自己研发的车道偏离预警系统。
4
Auto Vue 这个系统一个比较先进的系统。该系统可以实现摄像机来实时的检测路面
上的情况,并且通过系统一系列的处理,判断车辆自身的情况和信息,判断车辆是否发
生了车道线上的偏离,如果发生,就提醒驾驶人员。
德国 DaimlerChrysler 公司的系统使用摄像机来检测路面上的情况,这个摄像机是用
来直接检测车辆与车道线的距离,以此来实现偏离预警,根据此来判断该车辆是否已经
偏离了正常行驶车道。
日本的三菱公司自行设计了 DSS,这个系统是利用角度传感器和加速度传感器获得
的车辆并且结合司机的行为习惯实现的偏离预警。
AURORA 系统
该系统是由美国在 1997 年研发成功的。该设计主要是由摄像机、转换器和一个工作
站等组成。
AutoVue 系统
改系统主要是由摄像机,立体音箱和控制单元来组成的,它的功能非常完备。该系
统通过检测车辆的位置,计算出车辆到车道标志线的距离,,车辆是否偏离出车道,并且
是否要做出预警。当检测到将会发生车道偏离时。当车辆发生车道上的偏离时,他就会
通过发出声音来引起驾驶人员的注意。迄今为止,AutoVue 已经安装在很多的货车上来
保障驾驶人员的安全
国内研究状况
迄今为止,大陆还没有真正适合大众的,能够用于实际车辆行驶的偏离预警系统。
与其他的国家相比还有不小的技术差距。但是国内的一些知名高校已经在这些方面取得
了一些成果,并且希望能早日将其推向市场。但是由于该系统是涉及到生命安全的在推
向市场之前,一定要做大量的测试,真正的保证他的实用性才能造福大家,并且使国内
的 技术更上一层楼。
5
JLUVA-1 系统
该系统由吉林大学开发。改系统通过后视镜上的摄像机来监测道路的情况,通过对
图像的处理来获得一些信息,当系统检测到车辆快要偏离车道线时,该系统就会及时提
醒驾驶人员做好应急处理,防范危险。
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豆包程序员
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