PDF《本科生毕业论文》

本科生毕业论文题目:(中文)基于激光与视频传感器融合的行人检测系统 (英文)Pedestrian Detection with Fusion of Laser Scanner and Camera 姓名: 乔熹 学号:

00448013 院系: 信息科学技术学院 专业: 智能科学系 指导教师: 赵卉菁 二八年六月四日

1 摘要 先进辅助驾驶系统已成为人们研究的热点问题.

我们的研究工作关注于其中 的行人保护系统. 在文章中我们提出了基于激光扫描仪和视频摄像机的传感器融 合的方式,通过对两类数据进行特征层面的融合,进行行人检测.首先我们通过 动态 SLAM 问题的解决方法从激光数据中的提取移动物体的运动信息,其次在 视频图像中获得对应物体的纵向边界直方图特征, 连同激光数据中检测到的物体 的尺度信息进行综合,采取判定树的决策方式对移动物体类别的归属做出判断. 我们同时实地采集数据,并给出实验验证我们的系统. 关键词:先进辅助驾驶系统 传感器融合 行人检测 动态 SLAM

2 Abstract Many people research on the Advanced Driving Assistance System. Our research work focus on the pedestrian protection system, which is a member of the ADAS family. We propose a method for detecting the pedestrian with fusion of laser scanner and camera data in the feature level. First we use the solution for dynamic SLAM problem to provide motion information of the moving objects in the traffic environment. Secondly we extract the vertical edge histogram as features from the image corresponding to the moving objects. And we fusion these features with size information to classify these objects into different catalogs using a decision tree. We also provide the result of an experiment to demonstrate the performance of our method. Keywords: Advanced Driving Assistance System, Sensor Fusion, Pedestrian Detection, Dynamic SLAM

3 目录 摘要.1 Abstract.2 目录.3 第1章问题背景.4 1.1 先进辅助驾驶系统.4 1.2 传感器.5 1.2.1 激光扫描仪.5 1.2.2 视频摄像机.6 1.2.3 传感器融合.7 1.3 本文内容.7 第2章传感器标定.8 2.1 传感器坐标系与车辆坐标系.8 2.2 摄像机标定.10 2.3 标定实验结果.12 第3章传感器数据融合.14 第4章激光数据和视频数据的分析与处理.16 4.1 激光扫描仪数据的处理.16 4.1.1 激光扫描仪数据获取.16 4.1.2 基于激光数据的环境物体分析.17 4.1.3 激光数据处理结果.18 4.2 视频摄像机数据的处理.19 4.3 数据融合及分类策略.20 第5章实验及结果分析.22 5.1 实验环境.22 5.2 实验结果分析.23 5.3 问题及改进点.24 第6章结论.26 致谢.27 参考文献.28 第1章问题背景

4 第1章问题背景 1.1 先进辅助驾驶系统 车辆行驶中的安全问题已经成为当今社会中人们重点关注的问题之一. 每年 有成千上万的人死于各类交通事故.据世界卫生组织统计,2004 年全世界由于 交通事故导致的直接或间接伤亡人数超过

120 万人1 .人们一直致力于改进汽车 性能和研发各种技术以保护路上的行人和汽车内的驾驶者, 从而减少和避免各种 交通事故的发生.这其中技术方面的改进包括为汽车配备各类辅助驾驶系统,以 使驾驶者可以更加安全和舒适的驾驶车辆. 现有的先进辅助驾驶系统包括 GPS 导航系统,ABS 防抱死系统,自适应巡 航系统等2 .这些系统一方面在道路交通安全方面上进行改进,另一方面则关注 于为驾驶者提供舒适的驾驶环境.根据辅助驾驶系统关注的不同方面的特征,可以按如下特性对这些系统进行分类,即提供信息以辅助导航的特性(Informative) ,低程度的指导性的响应(Low response) ,以及紧急校正车辆状 态的高程度响应(High Response) .提供辅助信息的系统如离线检测(Lane Departure Warning) ,可以提供为驾驶者提供路面的视觉信息以辅助车辆行驶3 . 低程度的响应系统如自适应巡航控制系统 (Adaptive Cruise Control) ,可以对车辆 进行自动操作和部分指引车辆状态.高响应程度的系统如紧急制动系统 (Emergency Brake) ,可以直接影响车辆行驶并迅速控制住车辆运行状态.这些 系统的分类示意如图