基于機(jī)器視覺(jué)的前碰撞預(yù)警系統(tǒng)車(chē)輛檢測(cè)方法研究

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1、學(xué)校代號(hào)10532學(xué)號(hào)S130210115分類(lèi)號(hào)TP391.41密級(jí)公開(kāi)碩士學(xué)位論文基于機(jī)器視覺(jué)的前碰撞預(yù)警系統(tǒng)車(chē)輛檢測(cè)方法研究學(xué)位申請(qǐng)人姓名鄔紫陽(yáng)培養(yǎng)單位機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱(chēng)宋曉琳教授學(xué)科專(zhuān)業(yè)機(jī)械工程研究方向車(chē)輛與交通安全論文提交日期2016年5月10日學(xué)校代號(hào)：10532學(xué)號(hào)：S130210115密級(jí)：公開(kāi)湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文基于機(jī)器視覺(jué)的前碰撞預(yù)警系統(tǒng)車(chē)輛檢測(cè)方法研究學(xué)位申請(qǐng)人姓名：鄔紫陽(yáng)導(dǎo)師姓名及職稱(chēng)：宋曉琳教授培養(yǎng)單位：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：機(jī)械工程論文提交日期：201

2、6年5月10日論文答辯日期：2016年5月26日答辯委員會(huì)主席：程軍圣教授MonocularVehicleDetectionforForwardCollisionWarningSystembyWUZiyangB.E.(HunanUniversity)2013AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringintheGraduat

3、eSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorSONGXiaolinMay,2016潮南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研巧所取得的研巧成果。除了文中特別加標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的硏巧做出重要貢。獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中明確方式標(biāo)明本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：備年＾月占曰鄒裝種城學(xué)位論文版

4、權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留，、使用學(xué)位論文的規(guī)定同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可１＾＾將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編、入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可臥采用影印縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于１。、保密□，在年解密后適用本授權(quán)書(shū)２、不保密囚。（請(qǐng)?jiān)冢咨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打作者簽名：游紫蘆曰期：辦年／月＾曰；導(dǎo)師簽名：曰期２〇年＾月＾曰／＾Ｉ基于機(jī)器

5、視覺(jué)的前碰撞預(yù)警系統(tǒng)車(chē)輛檢測(cè)方法研究摘要隨著道路交通事業(yè)的發(fā)展和汽車(chē)保有量的增加，道路交通事故，特別是追尾事故發(fā)生率居高不下，交通安全問(wèn)題日益突出。前碰撞預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)機(jī)器視覺(jué)、雷達(dá)等技術(shù)檢測(cè)前方車(chē)輛，當(dāng)危險(xiǎn)出現(xiàn)時(shí)預(yù)警，防止追尾事故發(fā)生，而前方車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)是該系統(tǒng)的重要組成部分。本文在分析總結(jié)現(xiàn)有車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了日間道路前方車(chē)輛檢測(cè)、夜間道路前方車(chē)輛檢測(cè)和車(chē)輛跟蹤檢測(cè)，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法。完成的主要工作如下：（1）日間道路前方車(chē)輛檢測(cè)將日間前方車(chē)輛檢測(cè)方法分為產(chǎn)生車(chē)輛假設(shè)和車(chē)輛假

6、設(shè)驗(yàn)證兩個(gè)步驟。在產(chǎn)生車(chē)輛假設(shè)步驟，探索了多種方法，最終利用車(chē)底陰影信息來(lái)產(chǎn)生車(chē)輛假設(shè)，針對(duì)陰影分割易受光照和路面灰度突變的影響，提出了直方圖峰谷分析法（HVAM）來(lái)獲得自適應(yīng)陰影分割閾值；然后在車(chē)輛假設(shè)驗(yàn)證步驟對(duì)產(chǎn)生的車(chē)輛假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，改進(jìn)傳統(tǒng)HOG特征，提出了V-HOG特征，將一維梯度信息映射到二維，提升背景與前景的區(qū)分度。（2）夜間道路前方車(chē)輛檢測(cè)有效利用車(chē)輛尾燈信息來(lái)檢測(cè)夜間車(chē)輛，針對(duì)現(xiàn)有車(chē)輛尾燈提取依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置閾值的不足之處，通過(guò)收集大量尾燈圖像，在多種顏色空間對(duì)尾燈圖像各顏色分量進(jìn)行統(tǒng)

7、計(jì)，通過(guò)試驗(yàn)的方法獲得尾燈分割閾值，提取尾燈區(qū)域。在此基礎(chǔ)上，考慮車(chē)輛尾燈區(qū)域中間亮度較高，外圍有一圈紅色光暈，結(jié)合圖像中高亮度區(qū)域檢測(cè)，對(duì)車(chē)輛尾燈的提取進(jìn)一步完善。最后依據(jù)車(chē)輛尾燈先驗(yàn)幾何特征建立約束，對(duì)分割出的尾燈區(qū)域進(jìn)行篩選關(guān)聯(lián)，從而定位圖像中車(chē)輛位置。（3）車(chē)輛跟蹤檢測(cè)設(shè)計(jì)一種基于卡爾曼濾波的車(chē)輛跟蹤方法，以車(chē)輛的位置和外接矩形框大小作為跟蹤分量，對(duì)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)。針對(duì)車(chē)輛在跟蹤過(guò)程中易受光照、遮擋、變形等影響，提出了在線學(xué)習(xí)的車(chē)輛觀測(cè)方法，通過(guò)在線建立樣本庫(kù)，訓(xùn)練分類(lèi)器，對(duì)車(chē)輛目標(biāo)

8、進(jìn)行觀測(cè)，從而保證跟蹤的準(zhǔn)確性。并且還提出了對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行輪流觀測(cè)和跟蹤隊(duì)列更新的策略，提高跟蹤實(shí)時(shí)性和確保新駛?cè)氲能?chē)輛能夠被檢測(cè)到。（4）利用車(chē)輛檢測(cè)和跟蹤結(jié)果，對(duì)前車(chē)運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行提取及行為分析，為前碰撞預(yù)警系統(tǒng)預(yù)警機(jī)制的建立提供有效理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺(jué)；車(chē)輛檢測(cè)；車(chē)輛跟蹤；陰影檢測(cè)；卡爾曼濾波；滑窗法II碩士學(xué)位論文AbstractWiththedevelopmentofroadtrafficandtheincreaseofvehiclepopulation,roadtr