轿车安全性遭到人们更多的重视，高科技在轿车中的运用层出不穷，车道违背报警(ldw)体系便是一例。专家指出，约有50%的轿车事端是违背正常行进的车道引起的，究其原因主要是驾驭员心神烦乱、注意力不会集或疲惫驾驭。ldw体系会在车辆高速行进时提示驾驭员，轿车正在违背正常行进的车道，让驾驭员及时纠正行车路途。这是继安全带、安全汽囊后，在轿车内设备的又一项安全设备。
体系概要
图1是ldw体系的示意图。一个面向前方设备的摄像机监测车辆行进的路途，效果间隔可达50-70尺。一般，一个或多个cmos图画传感器供给路途的多帖图画，这些传感器衔接至处理器的多个视频端口。这儿视频基信号处理替代了模拟信号链，这种处理办法不只进步了体系的精度，还能够节约体系的资料费用开支。
图1 ldw体系与外部衔接示意图
数据进入体系后，它被实时地改换成可处理的格局，在处理器内部，首要进行预处理，过滤掉图画捕获期间混入的噪声。然后勘探车辆相关于车行道标志线的方位。路途图画的输入信息流被改换为一系列画出路途外表概括的线条。在数据字段内寻觅边际就能发现车道标志线。这些边际事实上形成了车辆向前行进应坚持的鸿沟。处理器则要时刻盯梢这些标志线，以确认行车路途是否正常。一旦发现车辆无意间违背车行道，处理器作出判别后输出一个信号驱动报警电路，让驾驭员当即纠正行车路途。报警方式能够是蜂鸣器或喇叭，也能够用言语提示，还有用振荡坐椅来提示驾驭员。
ldw体系还要考虑到轿车正常运用的制动设备和转向设备。这些设备会影响ldw的作业，使体系杂乱化。因而，在慢速行进或制动、正常转向时，ldw体系是不作业的。
作业流程
图2更具体地描绘了处理器内部的作业流程。整体说，ldw体系要具有两大功用，即发现边际和盯梢，前者用来确认行车道的标志线;后者让车辆沿着正常的车道行进。在进行数字处理之前，首要要滑润滤波。因为图画传感器都不是抱负的，气象条件、环境温度、车辆运动以及电磁搅扰都会在图画收集进程中引进噪声，噪声使图画变得含糊，更切当地说，在原始图画华夏本处于同一个灰度值的像素，在噪声图画中却处于不相同的灰度值。
除了噪声，还有量化差错的影响，量化差错会使边际的鸿沟落在多个像素上，相同使鸿沟变得不那么明晰。噪声和量化差错是无法控制的，因而要对输入视流进行滤波和滑润，不实施这一步，要想发现明晰的路途标志是好不容易的。对数字视频流进行滑润滤波还应考虑到，视频流是按规则速率改动的实在图画序列，图画滤波器的作业速度应足够快，确保能跟上输入图画的接连接纳。因而，图画滤波器内核对最少或许处理器周期数优化履行是至关重要的。一个有用的滤波手法是选用根本的两维卷积运算。
图2 ldw体系内部图画处理算法流程
接下来要进行的是边际检测。所谓边际便是指图画部分亮度改动最为明显的部分。关于数字图画，图画灰度值改动可用梯度来表明，sobel算子是常用的边际检测算法。发现的边际则可确认车行道的标志。这一进程又要触及hough改换。它是图画处理中辨认几许形状的根本办法之一。最根本的hough改换是从是非图画中检测直线。它将图画平面上的像素点映射到参阅平面(即一个缓冲区)上的点，经过核算特性来确认直线的参数。
hough改换对输入图画中的每个像素点要核算一条正弦状曲线，因而核算作业量很大，需凭借技巧来加快核算。首要，某些核算成果是能够提早进行核算的，因而能够经过查找表作为参阅值运用。其次，对输入图画中的车行道标志的方位和性质作一些合理的假定，即假如仅对潜在的车行道标志的那些点进行核算，就能够防止许多的、不必要的运算，然后简化核算并进步质量。
hough改换的输出是一组直线，其间某些直线或许便是车道标志线。因为许多高速公路体系的车行道标志线是标准化的，确认的一组规则能从候选的车道标志线中排除去某些直线，最终，这一组或许的车道标志线用来确认车辆的方位。
车道盯梢
车道信息来自一辆轿车内多种或许的信息源，这些信息源与测得的相关参数(如速度、加快度等)相结合有助于车道盯梢。依据丈量成果，车道体系进行智能判别，即是否产生了无意间的车行路途违背。在更高档体系中，其它参数，比如时刻、路况和驾驭员警惕度也能够模型化。
猜测车道几许形状是一个扎手的问题，常常用kalman滤波器猜测路途的曲率来加以解决。kalman滤波器能猜测未来的状况，再用它来核算下一帖的参数，以削减hough改换中的核算负荷。
一旦处理结构建立后，体系规划人员即可在处理线程中每一个判别过程中添加自己的ip。最简略的体系应在判别进程中考虑到车辆的特点。例如，在转向或运用制动器时按捺车道改动的报警。换句话说，体系应能判别出车道改动是有意的仍是无意的。更杂乱的体系还能触及gps坐标数据、行 驶路途、时刻、气候以及其它参数。
运用状况
iteris公司是最早研发ldw体系几家公司之一。它的autovue ldw体系是一套可自行设备的套件，包含接线束、喇叭、开关、衔接器和电缆等零件。据说在一般状况下三小时内就可设备结束。它适用于北美运用的绝大多数丁 ——1930数据总线的8类载重轿车。欧洲三大制造商evobus gmhh、mercedes-benz omni busse以及man busse亦已认同了这个产品。
infiniti研发了一种新的ldw体系，选用设备在前挡风玻璃上的小型摄像头，速度传感器、指示器和动静报警器。公司方案将它配备在盛行的fx越野suv车上。公司还预备鄙人一代奢华的m45功能sedan车中装备ldw体系。
mobileye的ldw体系运用单眼图画处理器来确认路途的车道标志线，丈量车辆相关于标志线的方位。它的特点是能检测各类标志线，实线的、虚线的、箱式的和猫眼的。在没有标志线的场合，体系则使用路途鸿沟线来确认方位。体系拟合横向间隔、斜率和曲率三个路途模型参数，以进步报警的可靠性。该体系还可在雨天和夜晚下作业。
