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环境识别系统是智能车辆的重要组成部分,它在车辆行驶过程中对出现的各种目标进行采集和识别,可及时提取环境状况,向驾驶员做出指示或警告,或者直接控制车辆的操作,以保持交通通畅和预防事故的发生。在各种环境因素中,前方车辆的各种汽车信号灯无疑是非常重要的。在这些信号灯中,汽车转弯灯是智能车行驶中最重要的信号灯之一,它提供了前方车辆变道、转弯等重要信息,是智能车行驶的重要依据。对于转弯灯识别的研究工作,具有重要意义。 本文研究主要做了以下工作: 1.实现基于统计模型的背景生成算法,利用背景差分方法进行运动物体检测。本文利用各帧像素的亮度分布特点动态生成背景,并对所生成的背景按其统计规律进行更新,使得该背景能够适应环境的变化。 2.提出基于连通区域合并的运动车辆提取算法:在运动车辆提取中,利用车辆区域内白点投影特点,提出运动车辆修正方法:利用车辆阴影的形状特征,提出运动车辆的二值图像阴影去除算法。以上算法均基于二值图像操作,算法复杂度低、运算速度较快,是实时应用研究中值得采用的方法。 3.利用运动车辆跟踪算法,对运动车辆进行跟踪。本算法中,利用运动车辆的窗口大小、窗口位置、窗口直方图特征,构造匹配矩阵,对运动车辆进行跟踪:针对不同的情况,对当前帧识别的结果进行处理,得到有效的车辆跟踪系列。 4.提出变形拉普拉斯算子,并使用该算子基于HSI颜色空间进行转弯灯检测:之后提出基于平衡性分析的方法对灯区进行滤波:提出转弯灯类型识别算法。变形拉普拉斯算子是在拉普拉斯算子基础上,针对转弯灯特点进行变形的,它能有效识别汽车转弯灯,也能应用到其它信号灯的识别中。同时,卷积运算中大量零元素不参与运算、在转弯灯检测中仅对运动车辆区域进行检测,算法实时性较好。 实验表明,以上算法能对昆明市市郊实地采集的视频进行处理,提取运动车辆及有用的汽车转弯灯信息,有效判定转弯灯类型,验证了所提算法的有效性。