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原文传递基于DM6446的车道线偏离预警系统的研究与实现

论文题名：	基于DM6446的车道线偏离预警系统的研究与实现
关键词：	汽车安全性;辅助驾驶;车道线偏离预警系统;DM6446处理器;Hough变换;最小二乘法;Linux系统平台
摘要：	随着全球城市化的发展和汽车的大量普及，交通运输问题越来越受到人们的关注。而频繁发生的交通事故导致众多人员伤亡和重大的财产损失，致使人们对汽车的安全性能越来越重视。对大量致命交通事故产生的原因分析后发现：由驾驶员疲劳、疏忽等主观因素造成的车道偏离而引起的伤亡事故占据了很大的比例。可见，为驾驶员开发一种稳定的且具有正确预警功能的辅助驾驶系统，对提高汽车的主动安全性具有非常重要的意义。　　车道线偏离预警系统是智能辅助驾驶系统研究领域热点之一，它一般通过视觉传感器获取前方道路信息，并结合车速等车辆自身行驶状态和驾驶员设置的预警时间等相关参数，判断汽车是否存在偏离本行驶车道的趋势。当存在偏离潜在趋势时，则通过图像显示、声音或振动等方式向驾驶员发出车道偏离警告，辅助驾驶员避免或者减少车道偏离事故。　　论文在分析了国内外车道线偏离预警方法的基础上，提出了基于DM6446DSP开发板的车道线偏离预警系统。它分成三个模块陈述：图像预处理技术、车道线偏离预警算法以及该系统的软硬件架构。　　在图像预处理技术模块中介绍了传统中值滤波特点，并提出用快速中值滤波来对图像进行噪声抑制。快速中值滤波在确保抑制图像噪声的同时，降低了算法的时间复杂度。其后，论文采用自适应均衡化算法来对图像进行增强。采用Otsu法阈值分割来对图像进行二值化。在边缘检测算法方面对传统Sobel边缘检测算子进行了改进，采用最佳阈值Sobel算子来提取车道线边缘信息。　　在车道线偏离预警算法模块中介绍了Hough变换技术，对传统Hough变换的优缺点进行了分析，并对传统Hough变换的缺点进行了改进，提升了Hough变换的性能。其后，采用最小二乘拟合的方法对图像坐标系中的车道线方程进行拟合。根据车辆在行驶的时候，如果车辆的位置相对道路发生变化，CCD摄像机采集到的序列图像中的车道线夹角也会随之变化的特点，提出了采用车道线夹角法来判断汽车是否偏离车道线。　　在系统的软硬件架构模块中介绍了DaVinci技术的架构，包括处理器的结构和软件平台的框架。本文中使用DM6446处理器为视频处理单元，其ARM与DSP双核的特性使得其应用灵活，擅长对视频数据的处理，但也使得对其开发的难度加大，本文采用了TI提供的软件框架，提出了采用Codec Engine框架来构建软件平台，最后编译生成可执行的Server二进制文件。　　论文的最后部分介绍了系统的具体实现过程，包括：搭建算法测试平台，对算法效率进行优化和移植算法到MontaVinsta Linux平台。实现结果表明：运行在达芬奇DM6446 DSP上的车道线检测算法和车辆偏离预警算法具有良好的效果。
作者：	李克腾
专业：	计算机应用技术
导师：	郑宁;戴国骏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	杭州电子科技大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文