董志超　樊武闖　屈勇

摘 要：本文主要論述了基于計算機(jī)視覺的安全輔助駕駛系統(tǒng)的重要性和應(yīng)用方向。旨在為汽車安全駕駛性能的提升和優(yōu)化提供一些參考。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)視覺;安全輔助駕駛系統(tǒng);汽車;安全性能

引言

近些年，很多的高速交通事故往往都是一起多車，一輛汽車的駕駛事故造成多輛車受損，人員傷亡，造成慘重的事故代價。對于一些家庭而言，甚至造成毀滅性的傷害。高發(fā)的交通事故下安全輔助駕駛系統(tǒng)應(yīng)運而生，并一度取得市場歡迎。研究計算機(jī)視覺安全輔助駕駛系統(tǒng)對于改善汽車安全輔助駕駛的性能和提高汽車駕駛安全有著重要的意義。基于此，本文研究該課題。

一、安全輔助駕駛系統(tǒng)概述

（一）定義

安全輔助駕駛系統(tǒng)是用于行車輔助的系統(tǒng)，包括車道保持輔助系統(tǒng)、自動泊車輔助系統(tǒng)、剎車輔助系統(tǒng)、倒車輔助系統(tǒng)和行車輔助系統(tǒng)等，是保證駕駛安全、降低安全事故發(fā)生的重要系統(tǒng)。隨著計算機(jī)技術(shù)、智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在安全輔助駕駛系統(tǒng)中的應(yīng)用，安全輔助駕駛系統(tǒng)的性能不斷得到提升，汽車安全駕駛得到更加可靠的保障。基于計算機(jī)視覺的安全輔助系統(tǒng)是新一代的安全輔助駕駛系統(tǒng)，它具有自動化和智能化的特點，對于駕駛員安全狀態(tài)的監(jiān)控更加精準(zhǔn)，同時能夠更加快速、準(zhǔn)確的控制汽車行車當(dāng)中的功能，檢測車輛前方的障礙物及判斷汽車行車過程中的一些安全問題，并控制系統(tǒng)規(guī)避障礙和解決問題，來保障行車安全。

（二）應(yīng)用安全輔助駕駛系統(tǒng)的重要性

現(xiàn)代社會，各個城市的汽車數(shù)量與年俱增，交通壓力也不斷增大。汽車經(jīng)過多次提速后雖然給駕駛著帶來更好的駕駛體驗，但同時也潛藏著一些危險因素。就駕駛?cè)藛T而言，并非每位汽車駕駛員有著高超的技術(shù)，馬路上不乏有一些駕駛新手，或酗酒駕駛?cè)藛T，或心情狀態(tài)不好的駕駛?cè)藛T，這些都是可能交通事故發(fā)生的潛在危險，對于他人和自身的安全與生命都從某種程度上構(gòu)成了一定的威脅。在汽車中引進(jìn)安全輔助駕駛系統(tǒng)來提升機(jī)車駕駛的安全性能成為現(xiàn)代汽車創(chuàng)新大道一大方向，同時也為降低汽車駕駛的潛在危險和預(yù)防汽車交通事故提供了解決途徑。

安全輔助駕駛系統(tǒng)引進(jìn)計算機(jī)技術(shù)、智能控制技術(shù)等，對于駕駛員的駕駛狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制，從而向系統(tǒng)發(fā)送汽車功能控制的指令，預(yù)防汽車駕駛途中由于駕駛?cè)藛T忽視造成的交通事故。經(jīng)過分析，我認(rèn)為安全輔助駕駛系統(tǒng)對于汽車制造創(chuàng)新和提高汽車駕駛安全有著重要的促進(jìn)作用。基于計算機(jī)視覺的安全輔助駕駛系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性更強(qiáng)，因此在輔助安全駕駛方面的性能更好。這一技術(shù)的應(yīng)用表明我國汽車安全駕駛技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。

二、基于計算機(jī)視覺的安全輔助駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）車道線檢測技術(shù)

車道線檢測技術(shù)是基于智能傳感設(shè)備實現(xiàn)智智能檢測和數(shù)據(jù)采集的。其中包括技術(shù)算技術(shù)、單目視覺技術(shù)、立體視覺技術(shù)、激光雷達(dá)技術(shù)等等。采集的信息由系統(tǒng)的基于模型方法、特征方法計算，并提供精準(zhǔn)的系統(tǒng)決策。激光雷達(dá)設(shè)備鏡頭對不同顏色、不同材質(zhì)會形成不同的反射速率，利用雷達(dá)激光視覺的反射速率的差異對來識別道路。就識別原理而言，雷達(dá)激光的視覺識別屬于平面識別，精準(zhǔn)度一般。基于立體視覺技術(shù)和單目視覺技術(shù)的設(shè)備對于圖像識別的匹配度更高，也是目前車道線識檢測應(yīng)用主要技術(shù)。

（二）交通標(biāo)志識別技術(shù)

交通標(biāo)志識別技術(shù)主要幫助駕駛員識別交通標(biāo)志，通過系統(tǒng)幫助駕駛員做出正確、可靠的決策。如識別交通標(biāo)示的形狀、顏色等。由于圖片信息采集受眾多條件影響，導(dǎo)致視覺設(shè)備無法準(zhǔn)確或清晰的識別到標(biāo)志性的信息。如天氣、光照等因素造成的圖片不清晰;交通標(biāo)志被遮擋、破損、移位、扭曲、磨損、掉色等。視覺設(shè)備對圖像的精準(zhǔn)識別是居于顏色、形狀等進(jìn)行預(yù)判的，因此凡是影響交通標(biāo)志顏色、形狀的問題都會影響安全輔助駕駛系統(tǒng)識別和判定交通標(biāo)志的準(zhǔn)確性。目前國內(nèi)最具代表性的交通標(biāo)志識別系統(tǒng)為智能交通系統(tǒng)，它在一般情況下對于交通標(biāo)志識別的準(zhǔn)確率高達(dá)99.2%。部分時候系統(tǒng)會出現(xiàn)識別延遲的問題，它也是影響系統(tǒng)識別交通標(biāo)志和幫助駕駛員安全決策的重要因素。

（三）車輛識別技術(shù)

車輛識別技術(shù)是結(jié)合多種傳感器在交通環(huán)境下對不同車輛的位置、深度、速度等進(jìn)行決策。常用微博雷達(dá)、毫米雷達(dá)、激光雷達(dá)技術(shù)及單目視覺、立體視覺等采集和識別車輛的邊緣特征、陰影、顏色、對稱性、紋理等，并在系統(tǒng)空間中搜索出預(yù)制匹配的其余，從而來確定ROI區(qū)域。

（四）行人檢測技術(shù)

行人檢測技術(shù)是為了識別前方的行人。檢測設(shè)備通過檢測行人的姿態(tài)、穿著、行為等，幫助駕駛員預(yù)判行人的位置，確定準(zhǔn)確的行人運動的目標(biāo)區(qū)域。再由計算機(jī)系統(tǒng)對獲取的圖片的背景采用減除法、光流法、幀差法等除去，獲得行人的靜態(tài)圖片，在進(jìn)一步對其他特征進(jìn)行檢測。目前應(yīng)用最多的為機(jī)器學(xué)習(xí)行人檢測的方法。

（五）駕駛員狀態(tài)檢測技術(shù)

駕駛員狀態(tài)檢測技術(shù)主要是為了檢測駕駛員的疲勞駕駛狀態(tài)。人在疲勞狀態(tài)下神態(tài)、頭部的行為、目光等都會發(fā)生顯著變化。借助傳感器對駕駛員的頭部、目光、凝視方向、眼瞼動作等進(jìn)行檢測。再檢測到系統(tǒng)程序設(shè)定的疲勞狀態(tài)后系統(tǒng)自動報警，對駕駛員做出警示，播報駕駛員的疲勞程度，提醒駕駛員休息。如果駕駛員持續(xù)較長時間的疲勞駕駛狀態(tài)并為得到改善，超過系統(tǒng)設(shè)定的提示時間系統(tǒng)會自動開啟聲光報警并自動停車。

三、結(jié)語

綜上所述，基于計算機(jī)視覺的安全輔助駕駛系統(tǒng)對改善汽車安全駕駛功能意義重大?；谟嬎銠C(jī)的視覺技術(shù)具有智能判斷駕駛員狀態(tài)的作用，其硬件性能和功能屬性都能較好的適應(yīng)汽車駕駛狀態(tài)下長時間對于駕駛?cè)藛T狀態(tài)的監(jiān)控和預(yù)判。通過預(yù)判向系統(tǒng)發(fā)送行車狀態(tài)，調(diào)整行車狀態(tài)，從而使汽車能夠保持安全的駕駛狀態(tài)，減少行車安全事故的發(fā)生。

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