基于图像处理的高速公路汽车防追尾系统研究

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1、《电气自动化}2011年第33卷第6期模式识别Pa~ernldentifications基于图像处理的高速公路汽车防追尾系统研究吴翠娟章磊费树岷(1．苏州经贸职业技术学院机电系，江苏苏州215009；2．东南大学自动化学院，江苏南京210096)摘要：随着汽车的普及化，城市道路拥堵及高速公路车辆密集现象日益突出，汽车追尾事故日益增多。采用图像处理技术对汽车车载图像进行处理，进行前方车辆识别、车辆跟踪及图像测距，根据设定的安全车距给出预警提示和危险报警信号，形成了一种基于图像处理技术的高速公路汽车防追尾系统解决方案。系统对

2、汽车追尾恶性交替事故的发生具有一定的抑制作用。关键词：图像处理识别跟踪测距防追尾[中图分类号]TP391．4；TP29[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2011)06—0061—03ResearchesonHighwayVehicleAnti-·rear--endSystemBasedonImageProcessingWuCuiuanZhangLei2FeiShumin2(1．DepartmentofMechanicalandElectrical，SuzhouInstituteofTrade&Commerc

3、e，SuzhouJiangsU215009，China；2．ThecollegeofAutomation，SoutheastUniversity，NanjingJiangsu210096，China)Abstract：Withthepopularityofcar，thephenomenonofurbanroadcongestionandhighwaytrafficdensityisbecomingincreasinglyprominent，whichcausedanincreasingnumberofrear—endac

4、cidents．Ahighwayvehicleanti—rear—endsolutionwasproposedwhichemployingimageprocessingtechnologytoprocesstheimagesobtainedfromthevehicleembeddeddevice．Itshighlightsincluderecognizingfrontvehicle，vehicletracingandimagelocationdistancemeasuring，signalingwarningalarmt

5、ipsandhazard．Itcanappropriatelyavoidtheviciousturnofvehiclesrear．endaccident．Keywords：imageprocessingtechnologyrecognitiontracedistancemeasuringanti—rear—end0引言中的光线随白昼、早晚时间、天气等影响的变化较大，因此需选用自动光圈镜头的CCD摄像机，以便能实现画面亮度的自动调节，汽车追尾是高速公路恶性交通事故主要形式之一，往往造成获得良好的较为恒定亮度的图像画面。巨大

6、的财产损失和人身伤亡。本系统的关键技术是前方车辆图像与主车之间距离的测量，即利用视觉图像方法实时获取车辆周1．2图像的预处理围相关物体位置及与主车的相对距离。通过安装在车辆前部的为了提高系统对图像的分析和识别能力，减小图像受光线、摄像机，对出现在车辆安全距离内的前方各车辆的图像进行跟踪天气等环境因素的影响，需要对图像进行必要的预处理。即有选择地突出图像中的某些感兴趣特征，衰减图像中不需要的某些特处理和持续测距，当车距在危险范围时，给出警示信号，提醒驾驶征。对汽车前方图像的预处理过程中包括：图像灰度化、图像平员注意保持车距

7、，有效预防追尾事件的发生。滑、图像边缘检测和二值化处理等。图像测距的一般步骤有目标识别、目标跟踪和目标测距三部分。目标检测和目标跟踪是限制图像测距方法实时性的主要因CCD摄像机采集到的图像是彩色图像，若直接对彩色图像进行处理的话，耗时较多。因此，需对原始图像进行图像灰度化素；而目标测距的算法对测量精度有直接影响。处理，将彩色图像转换成灰度图，以加快系统的处理速度，满足系系统的结构框图如图1所示。统实时性的要求。蠢橐篓HH藉褒翥H纛H纛H囊图像平滑目的对图像进行滤波处理，以减小原始图像噪声对后续的路面区域确认和汽车目标识别

8、造成的影响。本系统采用图1系统的结构框图高斯平滑滤波，可以较为有效地进行道路图像平滑滤波的处理。图像边缘检测就是检测出物体的轮廓或物体不同表面之间1汽车前方图像采集与预处理的交界。图像的边缘是图像的最基本特征，是图像分割所依赖的1．1前方图像采集重要特征。图像边缘表现为图像上的不连续性，大范围内的不连汽车前方图像是通