原文传递
低照度环境下基于航拍图像的车道线检测技术研究
| 论文题名： | 低照度环境下基于航拍图像的车道线检测技术研究 |
| 关键词： | 航拍图像;车道线检测;车道保持;轨迹规划;图像增强 |
| 摘要： | 无人机技术的进步使得无人机航拍图像的应用也越发普及。无人机航拍图像凭借其拍摄方式灵活以及视野广阔等优势，在智能交通领域得到了广泛的应用，如使用无人机采集航拍图像进行车道线检测，辅助车辆实现车道保持与轨迹规划。本文对基于航拍图像的车道线检测方法展开研究，设计一种可用于航拍图像的高鲁棒性与实时性的车道线检测算法。此外，针对低照度环境下航拍图像成像质量较低的问题，本文对基于航拍图像的低照度图像增强方法进行研究，结合低照度航拍图像的特点，设计适用于低照度航拍图像的增强算法。最后设计实验并对所提算法的性能进行验证。本文主要的工作如下： (1)设计并实现了一种基于航拍图像的低照度图像增强算法。对输入低照度图像进行高低频分解，并分别设计去噪与增强子网络对高低频分量进行处理。在去噪网络中，使用空洞卷积增大感受野；在增强网络中，设计了基于图像照度的注意力图，使网络能自适应地对不同照度的区域进行处理。通过在自制数据集与公开数据集上的实验结果证明，所设计的算法能有效对低照度航拍图像进行增强。 (2)设计并实现了一种基于航拍图像的车道线检测算法。采用预设行与划分网格的方式减少计算量，提升检测的实时性。网络主干基于残差网络设计，并使用空洞卷积替换部分常规卷积，获取更大的感受野；此外，设计实例分割分支网络，在训练阶段辅助主干网络进行训练。设计新的损失函数用于保持车道线的连续性与平滑性。使用无人机采集航拍车道线图像并自制数据集，对所设计算法进行实验验证，结果表明所设计算法在进行航拍图像车道线检测时具有较好的表现。 (3)对所设计的图像增强与车道线检测算法的实用性进行实验验证。搭建了低照度环境下的车道线检测系统。首先采集低照度航拍图像并进行增强，再对比增强前后图像的车道线检测结果，证明图像增强算法的有效性。之后设计面向空地协同的实验方案，使用无人机采集低照度航拍图像，进行增强与车道线检测，利用检测结果指导实验车行驶，实验结果表明所设计算法具有一定的实用性。 |
| 作者： | 刘昊霖 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 朱浩;李永福 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆邮电大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
