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原文传递嵌入式车道偏离报警系统的研究

论文题名：	嵌入式车道偏离报警系统的研究
关键词：	车道偏离报警系统;机器视觉;车辆信息采集;视频编解码;单片机;信号处理
摘要：	车道偏离报警系统作为汽车主动安全领域的关键技术之一，可以避免一些由于无意识车道偏离引发的交通事故。调查表明：由于驾驶员疲劳驾驶、酒后驾驶以及其它精力不集中导致驾驶操作失误而引发车辆偏离车道行驶是重大交通事故的主要因素。因此，车道偏离报警系统的研究对于保障交通运输安全、减少高速公路重大交通事故有着相当重要意义。目前，在我国有诸多研究机构对该系统展开了广泛的研究。然而，这些研究局限在算法层面，没有一个硬件载体使该系统达到实用的状态。为了加快交通智能化建设进程，使车道偏离报警系统迅速向产业化方向发展，本课题着重对实用型车道偏离报警系统进行了开发和研究。本文依托苏州科技局、苏州工业园区财政局工业科技攻关项目《车道偏离报警装置的研制》(项目编号SG0723)，在继承课题组开发成果的基础上，开发了基于机器视觉的车道偏离报警系统，提出基于“MCU+DSP”的构架方案。论文完成的工作如下： 1.针对车载电源系统的强干扰环境，采取适当的抗干扰措施，设计出通用可靠的电源方案，解决整体系统的配电问题。 2.充分利用数字信号处理器在图像处理中运算量大、数据传输率高等特点，来满足视频采集、编码、解码及偏离报警算法方面的实时性要求。设计基于TI公司最新视频处理器DM642的视频处理平台，选取兼容性强的外围芯片来构建整个视频信号处理的硬件平台，同时完成视频采集与显示的软件设计。 3.对包括车速、转向、刹车在内的信号进行采集与处理，设计出基于C8051F系列单片机的车辆信息采集卡。能做到实时解算车速，捕获转向信号，并将车辆状态及时发送给视频信号采集处理板卡，以帮助其做车道偏离报警的相关判断；能做减速度的适时解算，判断车辆是否处于紧急制动状态，给海量视频数据存储模块发送相应命令。 4.进行系统集成调试，设计板卡间接口、摄像头、显示器的接入形式，设计满足车载环境要求的便携式外壳。目前，该平台的原理设计、PCB制作、集成调试工作均已完成。整套系统已经过多次道路试验的检验，本装置可对摄像头采集的道路图像数字化，能够准确采集包括车速、转向、刹车在内的车辆信息，实时解算为报警算法提供判据。系统运行稳定可靠，死机或其他异常情况能在3秒时间内自我恢复，图像显示清晰，报警信号及时，声音响亮，能对驾驶员起到警示作用。本论文研究的车道偏离报警装置达到了任务书中总体设计的要求。能够在车辆不打转向灯偏离车道时，发出声光报警，给驾驶员以提醒。本硬件平台能够适用于各种高复杂度的视频信号处理算法，具有很高的实际应用价值和广阔的应用前景。
作者：	蔡英凤
专业：	精密仪器及机械
导师：	张为公
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文