结合弯道检测的车辆前向碰撞预警系统研究

发布时间：2017-10-14 17:42

  本文关键词：结合弯道检测的车辆前向碰撞预警系统研究

  更多相关文章： 先进的驾驶辅助系统 前向碰撞预警系统 弯道检测 车辆检测 车距测量

【摘要】：车辆前向碰撞预警系统(Forward Collision Warning System,FCWS)是先进的驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)的重要组成部分,对于道路交通事故中频发的追尾事故有着高效的预防作用。现有的基于雷达的车辆前向碰撞预警系统只能适用于直道,在弯道处易把其它车道的车辆当作本车道的障碍物而发生虚假预警,影响驾驶员正常驾驶。鉴于此,本文利用计算机视觉的方法,对车辆前向碰撞预警系统中的关键技术进行了研究,重点研究了基于视觉的弯道检测算法、精确的车辆检测方法以及车距测量方法,以解决现有的基于雷达的车辆前向碰撞预警系统在弯道处易产生虚警问题。本文的主要工作如下:首先,针对具有挑战性的道路环境状况,提出了一种基于改进的河流寻点算法(Improved River Flow,IRF)与随机抽样一致性算法(Random Sample Consensus,RANSAC)的弯道检测算法。IRF算法能克服原始算法不能适用于非连续车道线的缺点,准确地寻找到远视觉区域的弯道特征点,然后结合直线参数,利用RANSAC算法拟合双曲线对模型,实现鲁棒的弯道检测。其次,针对现有车辆检测方法无法准确定位车辆位置,特别是车辆尾部底边,提出一种基于车辆尾部特征的车辆精确检测方法。在车辆初步检测的基础上,划定车辆感兴趣区域,利用车辆尾部特征,对车辆尾部底边和两端进行精确定位。另外,结合车载图像特性,使用车辆几何尺寸约束,对车辆初步检测结果进行滤除,降低车辆误检率。最后,利用摄像机针孔成像模型,设计了一种快速、简单的车距测量方法,并根据车辆制动过程及驾驶员的驾驶行为,制定了简单的安全车距评判标准。结合前面的弯道检测与车辆检测,建立了基于视觉的车辆前向碰撞预警系统模型,并给出了系统的演示效果图,表明该系统在弯道处能准确的区分本车道车辆与其它车道的车辆,避免发生虚假预警。
【关键词】：先进的驾驶辅助系统 前向碰撞预警系统 弯道检测 车辆检测 车距测量
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国外车辆前向碰撞预警系统研究现状10-12
• 1.2.2 国内车辆前向碰撞预警系统研究现状12-13
• 1.3 结合弯道检测的车辆前向碰撞预警关键技术13-17
• 1.3.1 弯道检测研究现状13-15
• 1.3.2 车辆检测研究现状15-16
• 1.3.3 车距测量研究现状16-17
• 1.4 论文的内容结构与章节安排17-19
• 第2章 基于IRF和RANSAC的弯道检测19-43
• 2.1 车载摄像机标定19-23
• 2.1.1 摄像机标定原理19-20
• 2.1.2 摄像机标定参数分析20-23
• 2.2 车道线检测方法研究23-31
• 2.2.1 道路模型假设23-25
• 2.2.2 常用车道线检测方法描述25-28
• 2.2.3 车道线检测算法的难点28-29
• 2.2.4 弯道检测算法流程29-31
• 2.3 局部霍夫变换的直线检测31-35
• 2.3.1 霍夫变换的原理31-33
• 2.3.2 图像的逆透视变换33
• 2.3.3 滤波与阈值化处理33-34
• 2.3.4 局部霍夫变换34-35
• 2.4 弯道检测35-38
• 2.4.1 弯道特征点的搜寻35-37
• 2.4.2 曲线拟合37-38
• 2.5 实验结果分析38-42
• 2.6 本章小结42-43
• 第3章 基于车辆尾部特征的车辆精确检测43-55
• 3.1 基于聚合通道特征的车辆初步检测43-48
• 3.1.1 聚合通道特征43-45
• 3.1.2 AdaBoost算法简介45-47
• 3.1.3 车辆初步检测47-48
• 3.2 车辆几何尺寸约束48-49
• 3.3 基于车辆尾部特征的车辆精确定位49-52
• 3.4 实验结果分析52-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第4章 车距测量及车辆前向碰撞预警系统模型55-65
• 4.1 车距测量模型及测距精度分析55-59
• 4.2 车辆前向碰撞预警策略分析59-62
• 4.3 结合弯道检测的车辆前向碰撞预警系统模型62-63
• 4.4 本章小结63-65
• 结论与展望65-68
• 结论65-66
• 展望66-68
• 参考文献68-72
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单72-73
• 致谢73

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韦希佳,梅建生;危机评价的预警系统[J];机械工业标准化与质量;2004年09期

2 尚永春,陆海翔;防风缆拉力缓冲与预警系统的构想[J];船舶;2000年05期

3 李志强;李国宁;;可编程逻辑控制器在隧道列车预警系统中的应用[J];铁路计算机应用;2006年07期

4 蔡志浩;彭晓源;李妮;;基于表决算法的空间预警系统数据融合建模/仿真[J];现代防御技术;2009年01期

5 罗伯特·D·特奈;贺鲁镜;;关于预警系统的规格和结构[J];现代防御技术;1976年02期

6 谢科范;;汽车市场的预警系统设计[J];汽车与配件;1992年04期

7 ;光纤火灾预警系统问世[J];新材料产业;2003年10期

8 程德学;魏汝祥;;武器装备费用预警系统的分析和构建[J];计算机与数字工程;2007年03期

9 孙伟;张为公;张小瑞;陈刚;;疲劳驾驶预警系统的研究进展[J];汽车电器;2009年01期

10 张雪飞;;如何构建人才流失预警系统[J];科技与管理;2009年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张青山;;企业生产绿色性预警系统的构建[A];辽宁省哲学社会科学获奖成果汇编[2007-2008年度][C];2010年

2 张青山;;企业生产绿色性预警系统的构建[A];辽宁省哲学社会科学获奖成果汇编[2009-2010年度][C];2013年

3 庄文豪;;中华专线设备预警系统的探索[A];上海市烟草系统2012年度优秀学术论文集（工程技术类）[C];2011年

4 梅林海;董慧謇;;我国的贸易可持续发展评价与预警系统[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

5 尹豪;;可持续发展预警系统框架[A];2005中国可持续发展论坛——中国可持续发展研究会2005年学术年会论文集（上册）[C];2005年

6 杨跃光;王昕;;输电线路人工观冰值与覆冰预警系统监测值对比分析研究[A];第四届全国架空输电线路技术交流研讨会论文集[C];2013年

7 谢凌凌;;论高校风险管理心理预警系统的构建[A];首届农林院校教育管理类研究生学术论坛论文集[C];2009年

8 曹湖海;;关于旱(墒)情自动检测与预警系统的探讨[A];经济策论（上）[C];2011年

9 舒宣武;赵新宇;吴倩芸;;结构预警系统在广州国际会议展览中心的应用[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十一届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2002年

10 焦越平;;城市可持续发展环境预警系统的指标选取研究[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集（上卷）[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 实习生 范毓蓉邋吴丽娜;疲劳预警系统能减少车祸吗[N];科技日报;2007年

2 记者 陈克勤;以色列研发火箭弹手机预警系统[N];光明日报;2009年

3 ;以色列开发手机预警系统[N];解放军报;2009年

4 编译 郝静;日本8月底将推出紧急预警系统[N];中国气象报;2013年

5 记者 覃宇扬 通讯员 石敄;广西地灾自动监测预警系统基本建成[N];广西日报;2014年

6 张杰、朱晓峰;预警系统要用武有地[N];中国房地产报;2004年

7 记者 李nInI 实习生 黄怡;我市首次启动农业预警系统[N];重庆日报;2005年

8 记者 范嵬;预警系统遭遇“肠梗阻”[N];国际商报;2005年

9 通讯员 胡胜友 记者 姜澎;四大预警系统凸现网络育人功能[N];文汇报;2003年

10 周静文 许建军;建立“产业损害预警系统”迫在眉睫[N];新华日报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 熊巍;中国柑橘产销预警系统构建及应用研究[D];华中农业大学;2015年

2 董因平;高速汽车车道偏离预警系统的算法研究[D];吉林大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 江于进;基于驾驶人主观因素的追尾预警系统设计[D];长安大学;2015年

2 李涪帆;基于车车通信的公路异常停车预警系统设计与实现[D];长安大学;2015年

3 张沛晨;基于人眼运动检测的疲劳预警系统设计[D];西安工业大学;2015年

4 曹志杰;面向互联网机票数据抓取与票价预警系统的设计与实现[D];电子科技大学;2014年

5 程翠;基于云架构的高速公路交通安全预警系统研究[D];重庆交通大学;2015年

6 刘元东;船载便携式水位突变预警系统的研制[D];重庆交通大学;2015年

7 于广鹏;基于驾驶倾向的汽车防碰撞预警系统设计[D];山东理工大学;2015年

8 杜洋;嵌入式远程燃气预警系统设计[D];黑龙江大学;2015年

9 罗侃;高职院校危机预警系统研究[D];广西大学;2014年

10 王放;光纤预警系统中振动信号受复杂地表环境的影响研究[D];北京理工大学;2016年

，

本文编号：1032341