無人駕駛汽車的軌跡跟蹤控制系統(tǒng)對提高交通安全、減少因車輛頻繁啟停造成的環(huán)境污染及緩解駕駛員的疲勞駕駛起著重要作用。隨著無人駕駛技術的深入研究,高效穩(wěn)定且低成本的軌跡跟蹤控制系統(tǒng)已成為無人駕駛汽車智能化和實用化的關鍵技術。在擁堵的城市工況下獲取跟蹤軌跡時,相比于衛(wèi)星導航和慣性導航,單目視覺導航可以適用于空曠無遮擋的工況且有更好的經(jīng)濟性。圍繞無人駕駛汽車中基于單目視覺導航的軌跡跟蹤控制系統(tǒng)展開研究。在邏輯設計上,搭建LCM實時通信系統(tǒng)架構(gòu),根據(jù)研究內(nèi)容將軌跡跟蹤系統(tǒng)劃分成車道線檢測模塊、軌跡跟蹤控制模塊、底層控制模塊和整車執(zhí)行模塊四部分,明確各模塊待解決的問題并確定通信協(xié)議接口。在方案實現(xiàn)上,1)針對車道線檢測模塊,選用單目攝像機作為車載視覺傳感器,采用圖像預處理、車道線邊緣點集檢測和三次B樣條曲線擬合等方式進行車道線檢測并給出車道中心線軌跡,從而實現(xiàn)視覺導航過程。2)針對軌跡跟蹤控制模塊,通過對車輛運動學和動力學模型的搭建,實現(xiàn)對基于車輛模型的模型預測控制算法和純跟蹤控制算法的研究,并設計出用以跟蹤車道線檢測模塊給出的車道中心線軌跡的控制器,然后,由軌跡跟蹤控制器決策出無人駕駛汽車速度與前...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.4數(shù)據(jù)傳遞部分功能代碼

車道線檢測模塊以結(jié)構(gòu)體Line_Point的形式把提取的跟蹤點通過Channel1傳軌跡跟蹤控制模塊；車輛軌跡跟蹤控制模塊將包含車速和方向盤角度的信息Can_Send形式通過Channel2傳遞到車輛底層控制模塊；車輛底層控制模塊的....

圖2.6接收和發(fā)送的CAN報文結(jié)構(gòu)體

圖2.6接收和發(fā)送的CAN報文結(jié)構(gòu)體2.2單目視覺攝像機性能分析及安裝采取單目攝像機進行車道線檢測，單目攝像機提供了豐富的光學信息，如車輛的輪廓信息、色彩信息等，而且單目攝像機造價低廉，在未來的自動駕駛技術推廣過程中將有巨大的優(yōu)勢。車道線檢測需要獲知車輛與道路的位置關系....

圖3.3高斯函數(shù)示意圖

第三章基于單目視覺的車道線檢測算法研究器中高斯平滑濾波器的方式。高斯平滑濾波器根據(jù)高斯函數(shù)形狀選取權值，主要優(yōu)點是去除滿足正態(tài)分布的噪聲，其一維高斯函數(shù)如式(3.2)所示。222()xgxe(3.2)二維高斯函數(shù)如式(3.3)所示：2222(,)xygxye(3.....

圖3.4兩種方式圖像處理結(jié)果

(c)直方圖均衡化、高斯濾波處理圖圖3.4兩種方式圖像處理結(jié)果圖3.4(a)為從車載攝像機獲取的一幀待處理的原始圖像，圖3.4(b)為對原始圖像感興趣區(qū)域進行選擇，并對所選區(qū)域進行灰度分段線性變換，避免了色彩信息對車道線檢測造成的影響。圖3.4(c)為對經(jīng)灰度變換圖像....

本文編號：4038323