车辆侧后方车道环境监控信息平视显示系统

摘要

随着城市道路汽车密度的迅速增加,给驾驶员的心理带来很大压力,进而产生了大量道路交通安全问题。特别是在高密度车流中换道、转弯时,驾驶员因左顾右盼邻近车道的交通状况而转移视线,从而分散了对前方道路的注意力,由此引发误撞过街行人、与前车追尾等交通事故。此外,由于后视镜存在盲区以及在观察侧后方车辆时容易产生对距离和速度的误判,由此引起的交通事故也屡见不鲜。
　　该研究是省基金资助项目“基于交通态势评估的道路安全推理研究”子课题的研究成果,即,针对上述问题而开展的专项研究及开发。该研究共分三个部分:侧后方目标识别方法研究、目标跟踪及测量方法研究和目标信息显示系统开发。研究的主要贡献如下:
　　(1)采用改进的 Sobel算子以及借鉴 Hough变换与最小二乘法相结合的方法提取目标道路区域,确定目标车道;采用阈值计算和多种特征相结合方法,达到实时、准确地识别目标车道上的各种目标的目的。
　　(2)将识别得到的目标区域作为 Camshift算法初始化搜索框,再借鉴加权直方图的方法改进该算法,实现准确、稳定地目标跟踪的意图;利用多传感器融合数据,并根据两车之间相对速度、相对距离,提出最小安全换道距离的算法。
　　(3)系统包括测距传感器、速度传感器、角度传感器、控制云台及 LED虚拟信息显示板等。在车辆换道时,侧后方的目标信息由 LED虚拟信息显示板投影到前挡风玻璃上进行显示,并根据显示颜色不同表明危险程度的不同,具体距离由数码管显示。
　　本研究的特色及创新性:合理地利用多种方法解决了驾驶员在高密度车流中换道、转弯时,由于信息量大而造成的精力分散和心理压力过大的问题。

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第一章 绪论

1.1 论文研究背景及意义

1.2换道辅助系统的国内外研究现状

1.3 基于视频的车辆检测国内外研究现状

1.4 抬头显示系统研究现状

1.5 主要研究内容及结构安排

第二章 车辆识别方法

2.1图像的预处理

2.2道路区域和车道线的提取

2.3车底阴影的分割

2.4目标车辆定位

2.5 本章小结

第三章 车辆跟踪方法

3.1 颜色空间模型及其转换

3.2 图像中的矩

3.3 Camshift算法跟踪

3.4 本章小结

第四章 最小安全换道距离计算及预警方法

4.1 换道模型分析

4.2 换道行为及检测车辆的确定

4.3换道模型的建立

4.4 最小安全换道距离的确定

4.5 换道预警的方法

4.6 本章小结

第五章 系统实现与分析

5.1 系统的功能及框架

5.2 系统的硬件设计

5.3 系统的软件设计

5.4 系统道路实验

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参与课题及科研成果

1. 参与专项课题

2. 发表论文

3. 专利