基于無人車輔助導(dǎo)航交通標(biāo)線識(shí)別方法的研究

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1、安徽人學(xué)碩．I：學(xué)位論文1llIIlllll?lllllIIIlllllllIllIII洲111llⅧY2114506摘要無人車即無人駕駛汽車，是集感知、決策和控制等模塊于一體的智能汽車實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。其涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、傳感器、自動(dòng)控制、人工智能和模式識(shí)別等多門學(xué)科和技術(shù)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)，體現(xiàn)了無人駕駛汽車的發(fā)展和研究成果。無人車項(xiàng)目的開發(fā)和研制工作是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)作為支撐，需要進(jìn)行軟硬件聯(lián)合開發(fā)和調(diào)試，而普通的汽車試驗(yàn)根本無法滿足無人駕駛汽車所需的相關(guān)性能要求。感

2、知系統(tǒng)是無人車項(xiàng)目中非常重要的一部分，它為無人車提供外界的環(huán)境信息，通過各種傳感器收集道路周圍情況。這里的傳感器包括SICK激光雷達(dá)、CCD攝像機(jī)等，為實(shí)驗(yàn)采集各種環(huán)境的感知信息，其中的CCD攝像機(jī)是本論文用到的主要實(shí)驗(yàn)儀器。實(shí)時(shí)的交通標(biāo)線識(shí)別系統(tǒng)是無人車感知系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，對無人車的整體性能有著重要影響，因此得到了研究人員越來越多關(guān)注。但是，由于自然條件下情況復(fù)雜，且系統(tǒng)對實(shí)時(shí)性要求也很高，所以交通標(biāo)線的實(shí)時(shí)識(shí)別在輔助導(dǎo)航中效果并不是很理想，仍然有著許多沒法解決的問題。本論文首先對從車載攝像

3、機(jī)得到的視頻中獲取每一幀圖像，再基于圖像對交通標(biāo)線進(jìn)行處理。本論文在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)論文研究成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了交通標(biāo)線識(shí)別系統(tǒng)的基本框架，詳細(xì)地解釋了交通標(biāo)線識(shí)別系統(tǒng)中所涉及的四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：預(yù)處理技術(shù)、邊緣檢測技術(shù)、基于不變矩的特征提取技術(shù)和基于相似性度量識(shí)別技術(shù)。預(yù)處理技術(shù)的敘述見于本論文的第二章，邊緣檢測技術(shù)在第三章中得到描述，不變矩理論在第四章有詳細(xì)的介紹，而第五章中詳細(xì)地闡述了基于相似性度量的識(shí)別算法。本論文第四章和第五章為核心章節(jié)，提出了交通標(biāo)線特征提取的算法和交通標(biāo)線識(shí)別的算法。第四章中詳

4、細(xì)闡述了基于不變矩理論的交通標(biāo)線特征提取方法，對于自然條件下會(huì)產(chǎn)生形變的標(biāo)線，不變矩理論能夠很好地解決這個(gè)問題，因?yàn)椴蛔兙氐玫降奶卣髁繉Πl(fā)生傾斜、轉(zhuǎn)動(dòng)和縮放的圖像有保持不變的性質(zhì)。第五章是交通標(biāo)線識(shí)別部分，本論文用到基于相似性度量的分類方法對交通標(biāo)線進(jìn)行識(shí)別，由于車載的視頻圖像中交通標(biāo)線的形狀變化很大，甚至?xí)a(chǎn)生畸變，所以為了降低誤判和提高識(shí)別J下確率。I安徽人學(xué)碩：I：論文基于計(jì)算機(jī)視覺的交通標(biāo)線識(shí)別及在無人車導(dǎo)航中的慮用本論文通過一系列地實(shí)驗(yàn)，并在真實(shí)的自然環(huán)境下測試，結(jié)果表明本論文設(shè)計(jì)的交通標(biāo)線

5、處理系統(tǒng)有一定的實(shí)用性，有著較快的處理速度和較高的準(zhǔn)確度。一定程度上能夠滿足實(shí)時(shí)識(shí)別的需求，可以為無人車的決策系統(tǒng)提供路面的交通信息，以便正確地導(dǎo)航。關(guān)鍵詞：相似性度量；Hu矩；Zernike矩；交通標(biāo)線識(shí)別¨安徽人學(xué)碩．I：學(xué)位論文AbstractUnmannedgroundvehicles(u6v)isasmartcarexperimentalplatformwhichintegratesvariousmodulessuchasperception,decisionandcontrolandinv

6、olvestheknowledgeinmanysubjectsandtechnologies，suchasphoronomics，kinetics，Wansducer,automaticcontrol，artificialintelligenceandpatternrecognition．ItsynthesizescomputertechnologyandrobottechnologyandreflectsthedevelopmentandlatestachievementsofUGV．Theordi

7、naD，automobiletest啪’tmeetrelatedperformancerequirementsofUGV．However,thedevelopmentandresearchofUGVprojectisaverycomplexprojectandneedamassofexperimentswitllsoftwareandhardwaredevelopmentanddebugging．AwaresystemisaveryimportantpartofUGV,whichprovidesext

8、ernalenvironmentinformationforUGVandcollectstheambientconditionsofthemadbyavarietyoftransducersincludingSICK砒r，CCDvidiconandHLD，etc．AmongthemCCDvidiconisthemainexperimentalinstrumentinthisthesisandprovidesavarietyofenvironmentals