基于DM6446的车辆前方安全警示系统关键技术

【摘要】车辆前方安全警示系统通过安装在车辆上的各种传感器掌握车辆自身、道路以及周围车辆的状况等信息，为驾驶员提供预警信号，使车辆保持在正确的车道线内行驶和前方车辆安全距离，并在特定的条件情况下能对车辆实施控制。车道线检测和前方车辆检测与跟踪是车辆前方安全警示系统的关键技术。针对现有车道线检测和前方车辆检测与跟踪方法所存在的不足和局限：1)车道线模型过于单一化，大多归类为直线模型；2)采用Hough变换检测车道线，效率不高，不利于嵌入式平台实现；3)基于形状、阴影等特征的前方车辆检测鲁棒性不好，本文采用双阈值分割车道线，有效提取车道线特征点，最后利用最小二乘法拟合基于二次曲线模型的车道线；在此基础上利用图像中SIFT特征，经对称编码和匹配后，采用Hough变换确定对称轴，验证车辆对称特性，实现检测前方车辆。最后，结合嵌入式平台DM6446进行系统设计、实现和优化。实验表明本文所提出的车辆前方安全警示系统具有良好的鲁棒性，有效性。本文的主要创新包括以下方面：第三章提出基于二次曲线模型的车道线快速检测算法。算法在所设置的感兴趣区域内，融合Otsu法及区域生长法获取车道线候选点集，采用连通聚类法获取候选点集聚类中心以提取车道线候选点，并对候选点做进一步筛选和分类从而获得有效特征点，最后对有效特征点进行最小二乘法拟合以实现车道线检测。第四章提出基于改进SIFT特征检测前方车辆对称特性的前方车辆检测算法。算法在所设置的感兴趣区域内，检测图像中的SIFT特征，对SIFT特征进行对称编码后，利用改进的匹配算法来匹配源图像和对称图像的匹配点点对，确定中心点，并利用Hough变换获得对称轴，从而实现对前方车辆的检测。最后，充分利用TMS320DM6446处理器平台的硬件性能以及各种优化技术：基于嵌入式C代码、Ping-Pong双缓存、高效的图像库函数以及编译器优化选项，对算法进行优化。实验表明，本文提出的结合嵌入式平台的车道线检测及前方车辆检测与跟踪算法具有良好的效果，满足车辆前方安全警示系统的要求。
【作者】王云建；
【导师】戴国骏；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，计算机技术，2014，硕士
【关键词】安全警示系统；车道线；车辆检测；DM6446；

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