基于移动终端的实时车道偏离预警系统的研究与实现

王 彬,李宏胜

(南京工程学院自动化学院, 江苏 南京 211167)

流动性密切影响着社会经济和个人生活质量,社会经济发展和个人对生活的追求也推动着交通方式的升级和进步[1].以中国为例,2015年私人汽车拥有量为14 099万辆,2019年私人汽车拥有量已达22 513万辆[2].随着车辆的普及,各种交通事故不断发生,在2015—2018年,每年有4万多人因汽车交通事故死亡,10万多人受伤.引发事故的一个重要原因是驾驶员疲劳导致车辆偏离车道.作为高级辅助驾驶系统(ADAS)重要组成部分的车道偏离预警系统,在一定程度上可以避免类似的事故,但截至2019年10月,各类ADAS在新车的搭载率不足30%[3],且不包括已售出的车辆.因此,普及车道偏离预警系统有着巨大的商业价值和社会意义.

相对于其他传感器而言,视觉传感器成本低廉,能够提供丰富的特征信息[4],被广泛应用于车道偏离预警系统.在进行车道检测时,视觉传感器很容易得到车道线的形状、大小、位置和颜色等信息,且可以根据连续帧之间车道线的位移来进行运动分析.

目前,大部分基于视觉的车道偏离预警系统可分为系统模型分析及建立、车道检测和车道偏离预警三个部分.其中大多数车道线检测系统采用直线模型,把左、右车道近似为一条直线[5-7];为了使车道检测系统更准确,在近场建立直线模型,文献[8]在远场采用二次曲线模型来拟合曲线车道、文献[9]采用椭圆多项式曲线建立车道模型;为使用较少的控制点,文献[10]采用三……