Vision-based lane departure warning framework

Törmäykset, jotka johtuvat kaistalta poikkeamisista, ovat vaikuttaneet liikenneonnettomuuksiin, jotka aiheuttavat miljoonia loukkaantumisia ja kymmeniätuhansia kuolonuhreja vuosittain maailmanlaajuisesti. Monet asiaan liittyvät tutkimukset ovat osoittaneet, että yhden ajoneuvon kaistaltapoistumisonnettomuudet ovat suurelta osin vastuussa tieliikennekuolemista, jotka johtuvat ajoradalta ulos ajautumisesta. Näin ollen ajoneuvojen turvallisuudesta on tullut huolenaihe tienkäyttäjille, koska suurin osa liikenneonnettomuuksista johtuu kuljettajan virheellisestä arvioinnista ajoneuvon kulkureitin suhteen. Tässä asiakirjassa ehdotetaan visuaaliseen näkemiseen perustuvaa kaistaltapoistumisvaroitusjärjestelmää kaistaltapoistumisen havaitsemiseksi päivä- ja yöajoympäristöissä. Liikennevirtaa ja tienpinnan olosuhteita sekä kaupunki- että valtateillä Malakan kaupungissa analysoidaan kaistan havaitsemisnopeuden ja väärien positiivisten lukemien osalta. Ehdotettuun visuaaliseen näkemiseen perustuvaan kaistaltapoistumisvaroituskehykseen kuuluu kaistan havaitseminen ja sen jälkeen sivuttaisen siirtymäsuhteen laskeminen. Kaistan havaitseminen koostuu kahdesta vaiheesta: esikäsittelystä ja havaitsemisesta. Esikäsittelyssä suoritetaan väriavaruuden muuntaminen, kiinnostuksen kohteena olevan alueen erottaminen ja kaistamerkinnän segmentointi. Seuraavassa havaitsemisvaiheessa kaistojen havaitsemiseen käytetään Hough-muunnosta. Lopuksi lasketaan sivuttaissiirtymäsuhde, jotta saadaan kaistaltapoistumisvaroitus, joka perustuu kunkin kaistarajauksen alempien päätepisteiden havaittuihin X-koordinaatteihin kuvatasossa. Kaistojen havaitsemisen ja kaistalta poistumisen havaitsemisen suorituskyvyn arvioimiseksi käytetään todellisia tietokokonaisuuksia sekä kaupunki- että maanteiltä päivä- ja yöajoympäristöissä, liikennevirroista ja tienpinnan olosuhteista. Kokeelliset tulokset osoittavat, että ehdotettu järjestelmä tuottaa tyydyttäviä tuloksia. Ehdotettujen järjestelmien avulla saavutettiin keskimäärin 94,71 prosentin havaitsemisaste kaistan havaitsemisessa ja 81,18 prosentin havaitsemisaste kaistalta poistumisen havaitsemisessa. Lisäksi kaistamerkintöjen segmentointimenetelmät ja Caltechin kaistatietokanta otettiin huomioon kaistojen havaitsemisen vertailuarvioinnissa. Kaistojen havaitsemisen ja kaistalta poistumisen havaitsemisen haasteet, kuten kuluneet kaistamerkinnät, heikko valaistus, nuolimerkit ja peitetyt kaistamerkinnät, korostuvat väärän positiivisen tuloksen osuuden aiheuttajina.