基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究__優(yōu)秀畢業(yè)論文

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1、石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究ResearchonAlgorithmsofVision-basedLaneRecognition2009屆電氣與電子工程分院專業(yè)自動(dòng)化學(xué)號(hào)20051773學(xué)生姓名劉元元指導(dǎo)教師石彥輝完成日期2009年5月25日畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)單學(xué)生姓名劉元元學(xué)號(hào)20051773班級(jí)電0502-2班專業(yè)自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)題目基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究指導(dǎo)教師姓名石彥輝指導(dǎo)教師職稱講師評(píng)定成績(jī)指導(dǎo)教師得分評(píng)閱人得分答辯小組組長(zhǎng)得分成績(jī)：院長(zhǎng)簽字：年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算

2、法研究學(xué)生姓名劉元元學(xué)號(hào)20051773班級(jí)電0502-2班專業(yè)自動(dòng)化電氣與電子工程導(dǎo)師導(dǎo)師承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位石彥輝講師分院姓名職稱一、主要內(nèi)容利用MATLAB對(duì)車道線識(shí)別算法進(jìn)行仿真研究，并從仿真的結(jié)果中，提出具有一定實(shí)時(shí)性和魯棒性的識(shí)別算法。二、基本要求1、研究車道線識(shí)別中的幾種算法；2、軟件編程，找出最優(yōu)的算法；3、算法具有一定的實(shí)時(shí)性、魯棒性。三、主要研究方法1、車道圖像預(yù)處理算法，如灰度化，濾波。2、正確獲取車道線像素的區(qū)域生長(zhǎng)法。3、基于模型假設(shè)的車道線提取算法。四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn)1、MATLAB圖

3、形圖像處理、圖像分析，數(shù)字圖像處理等書(shū)籍.2、道路識(shí)別算法相關(guān)的網(wǎng)上資料。五、進(jìn)度計(jì)劃1、第1周—第3周收集資料，完成開(kāi)題報(bào)告；2、第4周—第8周初步確定算法；3、第9周—第13周軟件編程，MATLAB調(diào)試仿真，完成論文；4、第14周—第15周整理論文，準(zhǔn)備答辯。教研室主任簽字時(shí)間2009年2月16日畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題目基于視覺(jué)的車道線識(shí)別算法研究學(xué)生姓名劉元元學(xué)號(hào)20051773班級(jí)電0502-2班專業(yè)自動(dòng)化一、本課題的研究背景、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著城市化的發(fā)展和汽車的普及，交通環(huán)境日趨惡劣，交通擁擠加劇，交通事故頻

4、發(fā)，交通問(wèn)題已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)人們普遍關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題?；?1世紀(jì)信息和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)待道路交通問(wèn)題上，人們?cè)絹?lái)越傾向于依靠高科技尋求解決之路，世界各國(guó)都競(jìng)相開(kāi)展智能車路系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)。隨之，智能車輛導(dǎo)航的概念應(yīng)運(yùn)而生。在車輛視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的技術(shù)就是計(jì)算機(jī)視覺(jué)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)的主要任務(wù)是完成道路的識(shí)別和跟蹤。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)視覺(jué)導(dǎo)航進(jìn)行了研究，有試圖用雙目或多目視覺(jué)完成導(dǎo)航任務(wù)，但面臨的最大難點(diǎn)是不能較好的解決多目視覺(jué)系統(tǒng)的匹配問(wèn)題且設(shè)備的成本較高；也有致力于單視目視覺(jué)技術(shù)的研究，但其方法缺少實(shí)時(shí)性

5、；有嘗試用三維重建的方法識(shí)別車道線，但由于其算法復(fù)雜度高難以滿足實(shí)時(shí)性的要求。提高算法實(shí)時(shí)性和魯棒性是目前急需解決的問(wèn)題。二、主要工作和所采用的方法、手段根據(jù)對(duì)車道線識(shí)別算法的要求，研究幾種算法的實(shí)時(shí)性和魯棒性，并且用軟件編程，仿真算法在道路圖像中的檢測(cè)效果，在眾多算法的研究中，提出具有一定實(shí)時(shí)性和魯棒性的識(shí)別算法。并用語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)該算法，得到仿真結(jié)果。在算法選定中，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)仿真的結(jié)果，可以看出用彩色通道提取法灰度化道路圖像更能增強(qiáng)車道標(biāo)記線的白色部分，融合瀝青路面區(qū)域信息和車道線邊緣信息獲取車道線像素點(diǎn)，具有克服虛

6、假邊界的優(yōu)點(diǎn)。最后，通過(guò)簡(jiǎn)化車道線模型，提出直線型車道線模型假設(shè)，并用hough變換及其改進(jìn)算法和中值截距法提取車道線，分別通過(guò)MATLAB仿真得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。三、預(yù)期達(dá)到的結(jié)果通過(guò)對(duì)算法的研究,預(yù)期提出的最優(yōu)算法在結(jié)構(gòu)化道路的情況下能夠檢測(cè)出車道線，同時(shí)具有一定的實(shí)時(shí)性和魯棒性。指導(dǎo)教師簽字時(shí)間2009年3月10日摘要目前，許多國(guó)家有計(jì)劃地開(kāi)展了視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)的研究，其中道路檢測(cè)是視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分,檢測(cè)的精度直接關(guān)系到智能車輛行駛的安全性，因此備受關(guān)注。本設(shè)計(jì)研究基于視覺(jué)的道路識(shí)別算法。首先分析了已有的圖像預(yù)

7、處理算法，并根據(jù)本設(shè)計(jì)中圖像處理的具體要求，選取了合適的圖像預(yù)處理算法。提出對(duì)獲得的彩色圖像，采用彩色通道提取法使其灰度化更能增強(qiáng)車道標(biāo)記線的白色部分；根據(jù)車道線傾斜的特征，自定義差分模板處理灰度化后的圖像，得到車道線的邊緣；為了提高道路識(shí)別的實(shí)時(shí)性和抗干擾能力，論文提出了區(qū)域生長(zhǎng)法，選取合適的種子點(diǎn)生長(zhǎng)出路面區(qū)域。然后，根據(jù)邊緣和區(qū)域信息所表示的道路邊界線，應(yīng)該在空間上占據(jù)相同或相近的位置，論文提出用融合邊緣和路面區(qū)域兩種信息獲取車道線像素點(diǎn)。在獲取車道線像素點(diǎn)后，論文采用直線道路模型假設(shè)作為約束條件，分別用hou

8、gh變換及其改進(jìn)算法和中值截距算法提取車道線，并用MATLAB對(duì)算法進(jìn)行了仿真，得出了改進(jìn)后的hough變換在車道線檢測(cè)上具有較好的實(shí)時(shí)性和魯棒性的結(jié)論。關(guān)鍵詞：圖像預(yù)處理彩色通道提取區(qū)域生長(zhǎng)改進(jìn)的hough變換AbstractRecenttheresearchonVisualnavigationsystemshavebeendeveloped