基于機(jī)器視覺的前碰撞預(yù)警系統(tǒng)車輛檢測方法研究

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1、學(xué)校代號10532學(xué)號S130210115分類號TP391.41密級公開碩士學(xué)位論文基于機(jī)器視覺的前碰撞預(yù)警系統(tǒng)車輛檢測方法研究學(xué)位申請人姓名鄔紫陽培養(yǎng)單位機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱宋曉琳教授學(xué)科專業(yè)機(jī)械工程研究方向車輛與交通安全論文提交日期2016年5月10日學(xué)校代號：10532學(xué)號：S130210115密級：公開湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文基于機(jī)器視覺的前碰撞預(yù)警系統(tǒng)車輛檢測方法研究學(xué)位申請人姓名：鄔紫陽導(dǎo)師姓名及職稱：宋曉琳教授培養(yǎng)單位：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院專業(yè)名稱：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)表或撰寫的成果作品。對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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２、不保密囚。（請?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、視覺的前碰撞預(yù)警系統(tǒng)車輛檢測方法研究摘要隨著道路交通事業(yè)的發(fā)展和汽車保有量的增加，道路交通事故，特別是追尾事故發(fā)生率居高不下，交通安全問題日益突出。前碰撞預(yù)警系統(tǒng)通過機(jī)器視覺、雷達(dá)等技術(shù)檢測前方車輛，當(dāng)危險(xiǎn)出現(xiàn)時(shí)預(yù)警，防止追尾事故發(fā)生，而前方車輛檢測技術(shù)是該系統(tǒng)的重要組成部分。本文在分析總結(jié)現(xiàn)有車輛檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了日間道路前方車輛檢測、夜間道路前方車輛檢測和車輛跟蹤檢測，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法。完成的主要工作如下：（1）日間道路前方車輛檢測將日間前方車輛檢測方法分為產(chǎn)生車輛假設(shè)和車輛假

6、設(shè)驗(yàn)證兩個(gè)步驟。在產(chǎn)生車輛假設(shè)步驟，探索了多種方法，最終利用車底陰影信息來產(chǎn)生車輛假設(shè)，針對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）來獲得自適應(yīng)陰影分割閾值；然后在車輛假設(shè)驗(yàn)證步驟對產(chǎn)生的車輛假設(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）夜間道路前方車輛檢測有效利用車輛尾燈信息來檢測夜間車輛，針對現(xiàn)有車輛尾燈提取依賴經(jīng)驗(yàn)設(shè)置閾值的不足之處，通過收集大量尾燈圖像，在多種顏色空間對尾燈圖像各顏色分量進(jìn)行統(tǒng)

7、計(jì)，通過試驗(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，對車輛尾燈的提取進(jìn)一步完善。最后依據(jù)車輛尾燈先驗(yàn)幾何特征建立約束，對分割出的尾燈區(qū)域進(jìn)行篩選關(guān)聯(lián)，從而定位圖像中車輛位置。（3）車輛跟蹤檢測設(shè)計(jì)一種基于卡爾曼濾波的車輛跟蹤方法，以車輛的位置和外接矩形框大小作為跟蹤分量，對車輛運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測。針對車輛在跟蹤過程中易受光照、遮擋、變形等影響，提出了在線學(xué)習(xí)的車輛觀測方法，通過在線建立樣本庫，訓(xùn)練分類器，對車輛目標(biāo)

8、進(jìn)行觀測，從而保證跟蹤的準(zhǔn)確性。并且還提出了對多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行輪流觀測和跟蹤隊(duì)列更新的策略，提高跟蹤實(shí)時(shí)性和確保新駛?cè)氲能囕v能夠被檢測到。（4）利用車輛檢測和跟蹤結(jié)果，對前車運(yùn)動參數(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；車輛檢測；車輛跟蹤；陰影檢測；卡爾曼濾波；滑窗法II碩士學(xué)位論文AbstractWiththedevelopmentofroadtrafficandtheincreaseofvehiclepopulation,roadtr