汽车智能辅助驾驶系统.docx

目录 TOC \o 1-5 \h \z \o Current Document 1需求分析 1 \o Current Document 2智能车和智能交通系统简介 1 \o Current Document 3 CCD摄像头的图像采集原理 2 \o Current Document 4图像的预处理 3 5道路区域检测 4 6目标检测和车距测量 5 \o Current Document 7系统的硬件构成和工作原理 6 8系统软件流程图 7 \o Current Document 9结论与展望 8 10参考文献 9 需求分析 汽车作为一种快速、灵活而经济的交通工具，普遍受到人们的关注。20世纪后 半叶以来，汽车工业得到了迅速发展。国家积极推进汽车工业和消费，汽车进入寻 常百姓家。但是汽车给我们带来方便的同时也带来了不少的问题，其中最主要的就 是交通事故频繁发生，由此导致的人员伤亡和财产损失数目嘛人。据全球各交通和 警察部门的统计：2003年全世界交通事故死亡人数为50万人，其中，中国交通事 故死亡人数为10. 4万人，占世界交通事故死亡人数的20%还多，而美国、俄罗斯 的死亡人数则分别为4万人和2. 6万人；拿两个规模相当的城市比较，北京的交通 事故致死率为14%，东京则为0.7%。在诸多交通事故中，由于驾驶员反应不及造 成的交通事故占80%以上，汽车追尾事故占30%— 40%，而追尾事故造成的损失 和伤亡又占总损失的60%以上。据奔驰汽车公司的一项研究表明：驾驶员只要在有 碰撞危险的0.5秒前得到预警，就可以避免至少60%的追尾撞车的事故，30%的 迎面撞车事故和50%的路面相关事故；若在1秒前“预警”，则可避免90%的事故 发生。中国正在成为全球最大的新兴市场，汽车保有量已突破2600万辆，年销售汽 车将突破600万辆，未来5年将成为仅次于美国的全球第二大汽车销售国。而纵观 世界汽车的数量则更是多得惊人，光是美国国内的汽车保有量就多达2亿多辆，并 且世界每年还有成亿的新车涌向市场。如此巨大的汽车数量和汽车市场，加上极端 残酷的车祸事故和悲惨后果，发展汽车安全技术刻不容缓。汽车安全技术主要分为 主动安全和被动安全。被动安全是汽车上的一些安全设施，如安全带、安全气囊、 保险杠等，它们主要是尽量减少交通事故和事故后人员直接受损害的程度，但是这 种传统的针对冲撞后的乘员保护的技术和措施已经远远不能满足现代交通对汽车安 全性的要求，而为以预防为核心的现代汽车主动安全技术已成为现代交通的迫切要 求，先进的电子、通讯及信息等技术在汽车上的应用为特征的新一轮汽车技术革命 恰恰为此提供了可能。特别是人工智能的研究成果使得汽车具有某种人的“智能”, 能感知外界环境，能够自己“思考”主动采取措施，避免事故的发生，做到真正意 义的主动安全。基于机器视觉的汽车辅助导航系统是智能汽车中最具研究价值的一 项技术。它采用视觉传感器探测技术来对汽车行驶前方路况进行无间断、无疲劳的 实时识别，对各种行驶状况进行分析和处理，并对各种危险情形做出相应的判断。 当系统判断出车辆存在潜在的碰撞危险时，立即提前向驾驶者发出报警信号，以提 醒驾驶者必须尽快做出相应的处理。 智能车和智能交通系统简介 智能交通系统（Intelligent Traesportation System, ITS）是将先进的信息技 术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的 集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的， 实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。 ITS从20世纪七十年代诞生以来，得到了世界各国的普遍重视，不仅欧美日等 发达国家积极投入ITS的研究及运营，包括中国在内的世界众多其他国家和地区也 纷纷投入力量开展研究。在国际上，ITS己经成为解决汽车交通带来的各种问题的 一种有效手段。开发ITS的目的就是通过使用当前飞速发展的信息技术，有效利用 现存的道路设施，使得车辆、道路和驾驶者和谐的统一起来。 作为运输主体的汽车，是ITS的主要调节目标，ITS最终实现的各项功能都必 须在汽车上由相应的技术设备的支持。因而现代汽车必须采用一些先进技术，如车 辆自动/辅助导航技术、车载实时定位技术以及车载通讯技术等，来适应ITS发展 的需要。 CCD摄像头的图像采集原理 CCD的功能是把二维光学图像信号转变成一维视频信号输出，分为线型和面型 两大类。二者都需要通过光学成像系统将景物图像成像在CCD的像敏面上。像敏面 将照在每一像敏单元上的图像照度信号转变为少数载流子密度信号存储于像敏单元 （MOS电容）中。然后再转移到CCD的移位寄存器（转移电极下的势阱）中，在驱动脉 冲的作用下顺序地移出器件，成为视频信号。视频信号