一、导言
在世界范围内，公路交通事端导致惊人的人员伤亡和经济损失。据统计，约有44%的轿车事端与车辆违背正常车道行进有关，其首要原因是驾驭员注意力不会集或许疲乏驾驭，形成车辆的无意识违背。车道违背报警体系（简称LDWS或RDWS）正是根据根本交通规则的车辆安全体系，其首要功用是辅佐过度疲乏或许长期单调驾驭的驾驭员坚持车辆在车道内行进。因为LDWS具有显着进步车辆行进主动安全性的潜力，得到了国内外研究人员越来越多的注重。因而该体系具有广泛的市场潜力与使用价值。
二、体系总体规划
车道违背报警体系的体系总体规划如图1所示，首要包含软件规划即人机界面规划和硬件规划两大部分。人机界面为PC端上的图形化操控台，用于模仿轿车的制动信号和转向信号以及车速信号等，通过串口将信号传送给DSP，一起显现由DSP送来的车辆违背数据和实时路途场景。硬件部分由DSP构成，担任实时车道检测与辨认，车道违背量的核算。
图1体系规划
体系通过图画传感器获取车道几许结构，通过车辆运动参数传感器获取决议计划算法所必需的车辆运动参数如车速、车辆转向状况等，归纳分析判断车辆违背车道的程度。假如车辆违背量超越设定阈值，操控台界面上的报警灯将会闪亮，一起宣布蜂鸣报警声。
三、人机界面规划
在人机界面规划上选用VisualC++6.0开发环境和NI公司的Measurement Studio编程东西共同开发，用VC完结程序的首要功用，用Measurement Studio的精巧控件完结程序的界面编程。在体系与DSP通讯上咱们选用微软公司的MSSCOM控件进行编程，减小工作量，下降开发难度。软件体系分为三个模块：显现模块、操控模块、通讯模块。显现模块担任将DSP发来的报警信号，车道偏移信号进行图形化显现，操控模块首要向DSP发送操控指令，通讯模块担任PC与DSP间信号的交互。人机界面各模块间的联系如图2所示。
图2人机界面规划
四、硬件规划
体系硬件首要是以DSP为中心的实时处理渠道，首要完结图画收集、车道检测与辨认、车道偏移量核算等功用，并将核算结果传送给操控台界面作动态显现。
DSP硬件体系包含视频A/D模块、实时图画处理模块、视频D/A模块、UART通讯模块、外部储存器模块。视频A/D模块选用ADV7183视频解码芯片，图画处理芯片选用ADI公司的Blackfin-533多媒体数字信号处理器，ADM3202RS-232通用异步收发器。DSP体系框图如图1左方虚线框所示。
在开发中咱们选用ADI公司的BF-533EZ-KitLite评价板，该渠道具有杰出的可操作性和丰厚的外设接口，为咱们下降了体系开发难度，节省了时刻。
在DSP端，图画经CMOS摄像头转换成视频信号送入ADV7183视频编码器，咱们从解码视频流中的亮度重量取得灰度图画序列，首要进行图画预处理，由3×3的高斯模板对图画进行滤波，滤除部分随机噪声，然后进行车道标志检测。因为结构化路途上的车道标识线与路面布景具有较强的对比度，车道边际较显着，因而使用边际检测算法可以较好地检测出车道边际。现在较好的边际检测算法是Canny法，检测的车道边际精确，线条较细，可是核算量大。Sobel算法相对于Canny法的线条较粗，但核算量较小，便于实时体系使用。因而，体系选用了Sobel法，然后选用Ostu法对边际增强的图画序列进行二值化，该算法可以主动确认切割阈值，使远景与布景两类的方差最大。
通过切割后的二值图画中包含了车道标识线，但还含有许多杂散线条，因而要对车道线进行辨认，将其从杂散线条中提取出来。根据对路途的先验常识，三维场景中的直线投影到二维平面上亦为直线，而实践路途中呈现直道的概率远大于弯道呈现的概率，所以咱们选用了简化的路途模型，即直线车道模型。检测直线的常用办法是Hough改换，因为规范Hough改换核算量太大，不能在DSP上完成，咱们将图画按重要性分为三个区域如图3所示。
图3图画区域示意图
咱们只在区域1和区域2做Hough改换，区域3不做处理，并增大了Hough改换的视点查找步长，进一步减小核算量。区域1中检测到斜率在（0，90）度、长度为30像素以上的直线段判定为左车道，在区域2中检测到的斜率在（0，-90）度、长度为30像素以上的直线段为右车道。
