PDF《本科生毕业论文》

1 所示. 图1先进辅助驾驶系统分类 当前的一些辅助驾驶系统更关注于车辆自身状态的检测,通过速度、偏向角 第1章问题背景

5 等传感器获取车辆状态,并对不正常的状态进行警告和校正.这些系统可以使车 辆操作更加准确,尽可能的减少异常状态,从而减少交通事故的发生可能.但是 当驾驶者自身做出错误或不正常操作时, 这些仅依赖于车辆状态检测的系统将无 能为力.这些系统可以显著减少由于车辆自身控制系统造成的交通事故,然而更 多车辆安全事故是由于驾驶者的疲劳或疏忽引起.因此,未来的先进辅助驾驶系 统更加关注于对车辆周围环境信息的获取, 通过主动获取周围状态而不仅限于自 身状态,在一定程度上对驾驶员的决策进行辅助.这些系统包括道路标示检测, 盲点检测,自动泊车系统等.其中最令人们感兴趣的系统之一就是行人保护系统 (Pedestrian Protection System) ,即通过获取外部信息自动检测车辆周围的行人, 并做出保护措施以防撞倒行人. 尽管如何在交通环境下进行鲁棒的行人检测仍然 尚未有完善的解决方案,但是人们一直致力于各种技术的努力和尝试.本文中所 介绍的工作正是希望能够在车辆行人检测的问题上做出一些方法上的尝试. 相信 行人检测系统在安全辅助驾驶和无人驾驶等方面都将会有着很好的应用前景, 同 时也是我们努力的目标. 1.2 传感器 未来的先进辅助驾驶系统需要可以主动感知车辆外部环境的传感器, 并保证 一定的精确性以及可以覆盖到相对广阔的范围. 人们在相关问题上常用的传感器 包括雷达,声纳,GPS,摄像机,激光扫描仪等等,以及一些惯性导航设备用以 感知车辆自身状态. 其中雷达可以通过计算电磁波的反射时间和反射频率来判断 障碍物的距离和材质.声纳与雷达相似,只不过用超声波代替电磁波测量物体的 距离. GPS 通过卫星信号获取当前车辆位置和速度等信息, 对车辆行驶环境有一 定要求,在楼群中可能由于高层建筑的遮挡造成测量精度受到影响,而在开阔的 环境下可以有很好的测量精度.激光传感器与雷达和声纳类似属于主动式传感 器,通过计算反射波的反射时间推断物体距离4 .照相机或视频摄像机则属于被 动式传感器,由于其成本低廉及便于安置而成为最为常用的传感器之一,同时也 使人们在视频图像的处理和分析方面研究出了很多的技术和方法. 各种传感器针 对不同的应用环境可以有各自的作用和优劣, 在我们的实验中主要选用激光扫描 仪和视频摄像机这两大类传感器. 1.2.1 激光扫描仪 在车辆平台中的环境中,激光扫描仪已经得到了广泛的应用,其中包括道路 检测,车辆定位,物体识别和跟踪等方面.激光扫描仪通过发射一束激光束打到 物体计算反射时间,可以较为精确的测量一定范围内物体的距离,通过周期性的 第1章问题背景

6 改变激光束发射角度即可获得一条线或一个面上的物体距离信息, 并恢复场景的 三维信息. 在大范围场景中常用到的三维激光扫描仪,可以对整个场景,如对大型建筑 物进行三维建模.这种激光扫描仪主要针对静态场景,因此通常不是很关心扫描 速度,而对精确度有很高要求.而在交通车辆这种实时环境中用的更多的是线型 激光扫描仪,即只在空间中某一高度的平面上进行扫描,通常扫描速度可以达到 每秒