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基于粒子滤波的车道标识线检测与跟踪算法的设计与实现
| 论文题名： | 基于粒子滤波的车道标识线检测与跟踪算法的设计与实现 |
| 关键词： | 粒子滤波;车道标识线;置信度度量;检测跟踪算法;分割采样;智能交通系统 |
| 摘要： | 智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)的主要内容是检测汽车驾驶环境，其中道路检测是ITS的关键技术之一.车道标识线作为道路的基本约束，能够用于估计自车前进方向和自车定位，并且可提供路面车道信息，其检测与跟踪在基于视觉的智能交通系统中是必不可少的.现存的基于视觉的车道检测和跟踪算法，多数用于高速公路上车辆的自主导航，无法解决特殊的道路状况，如高速公路出口、双车道标识线等，并且算法的初始约束条件假设较多，如自车初始位置与车道的一部分平行，初始图像中除了车道标识线外没有其他线形结构干扰，但现实很难达到如此理想的初始环境. 本文首先分析了基于视觉的车道标识线检测与跟踪算法的研究现状，通过对比各种算法，阐述了现存车道标识线的检测与跟踪算法存在的问题.其次，提出了基于置信度度量的车道标识线检测算法，通过边缘点检测得到车道标识线的边缘，用车道方向估计方法去除不可能是车道标识线的边缘线，并建立融合多帧检测结果的有限状态机，实现了车道标识线的状态判定，能够及时地停止对消失车道标识线的检测与跟踪.再次，根据粒子滤波理论，提出了基于CONDENSATION算法的车道标识线跟踪算法，依据车道标识线的先验知识，建立相应的状态转移模型和观测更新模型，得到描述车道标识线的状态的后验概率估计，并采用分割采样等方法将算法性能加以改进，提高了跟踪的准确性和可靠性.最后在不同条件下进行算法评估，包括不同的光照条件、天气条件和道路状况，都能够达到较高的识别率，评估结果证明了算法的有效性和鲁棒性.算法的实时频率为30Hz. |
| 作者： | 张洪亮 |
| 专业： | 计算数学 |
| 导师： | 韩铁民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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