基于激光雷达与摄像机的车辆辅助驾驶技术研究

发布时间：2023-03-31 22:08

　　随着我国汽车保有量的增加,交通事故也随之增加。而近年来汽车技术的更新和新能源汽车的逐步普及,使得使用辅助驾驶系统来提升驾驶效率和避免交通事故成为了可能。为实现这一目的,本文提出了一种新型辅助驾驶系统,利用激光雷达和摄像机来采集车身周围的路面、行人、车辆的信息,再根据不同情况对采集信号进行融合处理并对路面、行人、车辆进行实时检测和定位。完成后依据传感器的信号融合处理结果来对车辆进行局部路径规划,规划涵盖车辆行驶中常见情况,算法在安全的前提下以高速通过当前路段为目标向驾驶员提供操作指引。此外本文提出了利用代价补偿法来实现局部路径规划向全局路径规划的回归。下面将对本文主要研究内容进行介绍:(1)本文首先设计了激光雷达和摄像机在车辆上的布置结构,然后说明了需要对激光雷达和摄像机采集信号进行的预处理。经预处理的传感器信号需要根据路面和周围障碍物的不同进行融合处理,其中路面可分为直道和弯道,而车身周围障碍物可分为车辆和低速障碍物。本文提出的传感器数据融合处理方法可以准确的对路面和周围障碍物进行检测、联合定位和追踪扫描。(2)在准确获得车身周围车道和障碍物信息后,本文提出了利用这些信息来对车辆安全状...

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外辅助驾驶系统发展现状
        1.2.1 国外发展现状
        1.2.2 国内发展现状
    1.3 车辆辅助驾驶系统及本文关键技术
        1.3.1 车辆辅助驾驶系统关键技术
        1.3.2 本文涉及的关键技术
    1.4 本文主要研究内容
第2章 激光雷达和摄像机的输入信号预处理
    2.1 信号采集设备的整车布置
    2.2 激光雷达工作模式
        2.2.1 激光雷达测距原理
        2.2.2 激光雷达设备参数
    2.3 雷达数据预处理
        2.3.1 信号校准
        2.3.2 坐标转换
        2.3.3 感兴趣区域的选取
        2.3.4 最大误差估计
    2.4 摄像机工作模式
        2.4.1 机器视觉原理
        2.4.2 摄像机设备参数
    2.5 图像预处理
        2.5.1 图像滤波
        2.5.2 图像边缘增强
        2.5.3 图像二值化
        2.5.4 双目立体摄像机标定
    2.6 激光雷达与摄像机的联合标定
    2.7 本章小结
第3章 基于激光雷达和摄像机的环境感知
    3.1 可通行区域判断
        3.1.1 直道检测
        3.1.2 弯道检测
    3.2 障碍物感知
        3.2.1 车辆检测
        3.2.2 静态障碍物检测
    3.3 本章小结
第4章 基于环境感知的实时局部路径规划算法
    4.1 安全跟车模型
        4.1.1 空旷道路
        4.1.2 市区道路
    4.2 防止追尾模型
    4.3 安全过弯模型
    4.4 安全换道模型
        4.4.1 完整模型
        4.4.2 简化模型
    4.5 局部路径规划向全局路径规划的回归
    4.6 本章小结
第5章 传感器数据融合算法和局部路径规划算法的验证
    5.1 实验平台介绍
    5.2 传感器标定
        5.2.1 摄像机标定
        5.2.2 激光雷达标定
    5.3 道路检测
        5.3.1 直道检测
        5.3.2 弯道识别
    5.4 障碍物检测
        5.4.1 行人检测
        5.4.2 车辆检测
    5.5 局部路径规划测试
        5.5.1 跟车测试
        5.5.2 换道测试
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 不足与展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢



本文编号：3775877