张健 大创项目研究报告
10页1、广西科技大学大学生创新创业训练计划项目项目名称 平行泊车辅助系统中的视觉测量的研究 项目名称: 平行泊车辅助系统中的视觉测量的研究项目类别: 创新训练项目 创业训练项目 创业实践项目项目负责人: 张 健 负责人所在院系: 电气与信息工程学院 填表日期: 2015年6月4日 2015年 6 月 4 日摘要随着科技的发展,人们对汽车的需求度以及购买量与日俱增。车子越来越多,可是路边供停车的泊车位却是有限的,怎样有效地把车子停入车位,不仅要依靠熟练的驾车技术,更是要依靠现代化技术来辅助完成。本项目主要研究在平行泊车(侧方停车)过程中,基于机器视觉自动检测平行泊车位,检测平行泊车中车辆与前车的横向距离,自主判断是否会与前车发生擦碰以及自主判断是否擦碰上路肩。通过摄像头所拍摄到的图像,经过一系列图像处理最终得出这个平行泊车(侧方位停车)过程能否顺利进行。本模拟碰撞系统通过大量模拟试验后可应用于自动泊车系统。首先,了解何为平行泊车,在其基础上把平行泊车过程划分了几个步骤,找到本项目研究的这4个问题发生在哪一阶段,及易发生碰撞的擦碰点。本课题将针对平行泊车过程中对车位的检测、自动检测车辆相对前车的横
2、向距离、车身擦碰的预测以及车辆与路肩的擦碰预测这4个方面逐一研究如何通过视觉检测来解决问题。关键词:平行泊车;神经网络; 视觉测量; 障碍物检测;1.项目研究背景 在实验初期,我们查找了大量文献,发现现有的解决方案并不能很好的实现平行泊车的辅助测量。重庆大学的黄席樾、朱雷、杨璟、李强1 在2003年使用了TMS320C620lDSP芯片作为核心器件,用于实时图像处理,能够可靠地检测道路、障碍物的存在及其距离。但也存在不足:该数字处理器使用方法略有繁琐,该算法不能从根本上解决问题。又如魏喜明在2005年对比毫米波雷达与图像处理的优缺点的基础上,提出毫米波雷达,并研发了毫米波与图像处理相结合的智能避撞方案【2】:该方法可实现可实现智能避撞又可减少虚警的发生。但是这种方案仍有缺陷:由于停车点不固定,所以雷达测速测距离的误差很大,结论值并不能应用于所有环境。刘波、钟幼强、金施群、修亮2008年运用DSP系统分析处理,对异常情况给出告警信号红外视觉检测。图像处理相结合实现主动避撞的方法,以充分发挥二者的优点弥补自身的缺陷,并且对该系统的运行平台进行了设计。所以面对平行泊车这一项目,视觉测量仍是一
3、种很好的解决方案。2. 项目的意义在平行泊车过程中,拍摄到停车位并快速计算出停车位大小、通过检测两车之间的距离,获取最优泊车位置、通过视觉检测技术检测出泊车时两车的相对位置关系,从而预测出两车是否会发生碰撞以及自主判断是否碰撞上路边的路阶。以上研究结果所建立的模拟系统可应用于平行泊车辅助系统。3. 实施过程3.1车位的检测通过摄像头拍摄所得的图像点坐标输入到网络中使之输出为摄像头拍摄所得的图像点的世界坐标。 首先,探讨基于机器视觉平行泊车位的自动检测课题研究的背景及意义,了解国内外在该领域的研究现状及发展情况,确定基于机器视觉平行泊车位的自动检测课题的研究流程。 其次采用摄像头获取图像,进行摄像机标定实验,基于机器视觉平行泊车位的自动检测图像采集,模拟小车泊车时前头和车尾车姿的状况,记录相关的实验数据。最后基于机器视觉平行泊车位的自动检测图像采集,模拟小车泊车车姿车位的状况,并记录相关数据,对前车位线和后车位线的角度分情况讨论,做出表格,然后用BP神经网络综合处理数据后,计算出左边路沿和右边路牙距离,得出平行泊车位大小,最后进行误差分析,结果分析。3.2相对于前车的平行距离 通过小车前
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