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基于图像的智能雨刮控制方法研究
| 论文题名： | 基于图像的智能雨刮控制方法研究 |
| 关键词： | 汽车雨刮器;模糊控制;图像处理;特征提取;MATLAB仿真 |
| 摘要： | 雨雪天气情况下，汽车雨刮器是保证驾驶安全的关键。传统的汽车雨刮器均由驾驶员手动操作，容易引起交通事故。基于雨量传感器的自动雨刮器能在一定程度上减轻驾驶压力，但是雨量传感器具有测量范围小、信号非线性、受使用环境限制等缺点，使得自动雨刮效果不甚理想。广泛应用于车辆安全辅助驾驶技术的视觉传感器可以很好地克服雨量传感器的缺点，提高驾驶舒适性和安全性，因此研究基于图像的智能雨刮系统成为了一种趋势。 本文采用工业摄像头采集多种情况下的雨水图像，对白天的车窗雨水图像处理算法进行深入研究和改进，设计了一款适合于荣威550汽车的模糊逻辑控制器，使得自动雨刮器能够根据图像特征值自动选取雨刮电机速度和间隔时间，最后对控制算法进行仿真，验证了算法的有效性。本文的主要研究内容如下: 1)设计了基于图像的智能雨刮控制系统并基于MATLAB软件搭建了其仿真平台。平台能够控制工业摄像头获取图像，进行图像处理并显示处理过程和结果，调用模糊逻辑控制器实现雨刮模式的选取。此外，用户可在平台上设计适合不同车款的模糊控制器。 2)在分析雨天图像的梯度图像直方图特性基础上，提出一种基于梯度直方图参数估计的自适应阈值雨水边缘提取法。在此基础上，提出局部与全局自适应阈值边缘提取算法。算法首先将图像划分为多个子图像，然后计算各个子图像的自适应阈值并与全局自适应阈值进行比较，从中选取较小阈值对图像进行阈值处理得到边缘图像，这种处理方法不仅有效解决了手动设置阈值问题，而且解决了因光线分布不均带来的信息丢失问题。最后采用形态学处理算法填充边缘图像的内部，统计图像中雨水像素的多少和雨水像素的分布密度作为图像的特征值。 3)结合驾驶员丰富的驾车经验，设计一款输入变量为图像特征值，输出变量为雨刮电机速度和间隔时间的模糊逻辑控制器，选取合适的雨刮模式。最后进行仿真，并验证算法的有效性。 |
| 作者： | 肖滢 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 孙炜;翟守忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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