第五章 整合代理人駕駛輔助系統
5.2 影像處理結果
本節介紹影像代理人在不同天候狀況下,其處理結果。
註:(1、a、b 如圖 5.2 所示,LA:左邊車道線角度,RA:右邊車道線角 度,如圖 5.1 所示[以垂直軸為起始點,逆時針為正],角度差
=||LA|-|RA||,距離差=|a-b|,距離單位為 pixel,角度單位為度。
2、I.C.:影像座標上車子的位置,以圖左上角為原點,水平軸為 x,
垂直軸為 y,單位為 pixel。
W.C.:車輛在世界座標上的位置,以雷射掃瞄器為原點,水平軸 為 x,垂直軸為 y,單位為公分。)
World Coordinates
Laser
Car
W.C. = (x, y)
x y
Car
I.C. = (x, y) Image Coordinates
x
y
5.2.1 日間的情況
圖 5.12 是在日間時,車道線與車輛抓取與角度及位置的計算結果。
a=115、b=116 a=118、b=104 a=52、b=126
LA=-55.395、RA=55.076 LA=-53.499、RA=52.374 LA=-46.425、RA=39.380 角度差=0.319、距離差=1 角度差=1.125、距離差=14 角度差=7.045、距離差=74
I.C.=(191,171) I.C.=(165,144) I.C.= (146,159) W.C.=(16,1381) W.C.=(-59,2670) W.C.=(-231,3885)
圖 5.12 日間車道線與車輛抓取,及角度與距離的計算結果
在日間時,一般而言,只要在適當光線下,車道線與車輛的抓取擁有 相當不錯的辨識率,若車道線與車輛清晰可見且車輛位於正前方,其辨識 率將會更高。相反的在光線太亮或太暗,會造成辨識率下降,因光線太亮 時,容易造成張整圖嚴重反白,而光線太暗且照明不佳時,造成車道線與 車輛可見度下降,使得辨識率大幅下降,甚至到達無辨識的情形,但整體 來說,車道線與車輛的擷取,在日間擁有相當不錯的結果。
5.2.2 夜晚的情況
圖 5.13 是在夜晚時,車道線抓取與角度及位置的計算結果。
a=110、b=119 a=84、b=103 a=119、b=115
LA=-50.238、RA=56.943 LA=-38.964、RA=43.799 LA=-48.691、RA=50.301 角度差=6.705、距離差=9 角度差=4.835、距離差=19 角度差=1.610、距離差=4
圖 5.13 夜晚車道線,及角度與距離的計算結果
在夜晚時,可分為有路燈與沒路燈兩種情形。由夜晚實驗所得,在有 充足路燈的狀況下,在車道線辨識率上,雖然沒有像白天一樣好,但仍有 相當不錯成功率,仍依路燈明亮度而有所改變,而在沒路燈只靠車前燈的 狀況下,其辨識率就要依車前燈所照的位置,是否有清楚的照出車道線來 看,若能清楚的照出車道線的話,仍可將車道線擷取出但成功率不高,但 若無法清楚照出車道線的話,其方法可能就不適用了。但若擁有充足路燈 照明下,我們所使用的方法,仍適用於夜晚。
而在車輛偵測方面,由於一般夜間行車時,車輛都會開啟車尾燈,因 在車尾燈的影響下,會造成車輛輪廓非常不清楚,從攝影機所照出的影 像,只看的出車尾燈的兩團光圈,而本文車輛偵測方面是依車輛輪廓去作 判斷,因此,由於車尾燈及光線昏暗的影響下,本文所研發之車輛偵測的 方法在晚間並不適用,其辨識率極差。
5.2.3 曲線路段的情況
圖 5.14 是曲線路段時,車道線與車輛抓取與角度及位置的計算結果。
a=106、b=101 a=128、b=106 a=99、b=76
LA=-53.881、RA=30.293 LA=-60.945、RA=52.943 LA=-39.899、RA=34.609 角度差=23.588、距離差=5 角度差=8.002、距離差=22 角度差=5.290、距離差=23
I.C.=(214,165) I.C.=(183,178) I.C.=(178,124) W.C.=(312,4386) W.C.=(34,2835) W.C.=(317,4427)
圖 5.14 曲線路段車道線與車輛抓取,及角度與距離的計算結果
由實驗來看,車道線擷取方法上,在小幅度轉彎的曲線路段時,由於 在車前的車道線其實是相當接近直線的,因而我們是可以用多條直線的組 合來近似曲線的狀況,其仍有一定的辨識率,但若是在大幅轉彎的曲線路 段,或是駕駛者在轉彎時 CCD 無法照取其兩側的車道線,或是一側的車 道線位於圖像的邊緣上時,將無法順利抓取車道線,其辨識率會相當的 低。而因在曲線路段上,所以所計算出車道線的方向角,其部份角度差可
能會相當大,造成判斷結果為車輛已偏離了車道線,而提出警告,此情況 並不在我們所考慮的範圍中,但若能加入車子方向盤轉角的資訊,應該改 善此問題。
而在前方車輛偵測上,由於在曲線路段,其車輛的對稱性會下降,因 而導致辨識率降低,但若能得到雷射掃瞄器代理人的輔助,將可提高其正 確率。
5.2.4 陰影的情況
圖 5.15 是陰影路段時,車道線與車輛抓取與角度及位置的計算結果。
a=114、b=68 a=60、b=124 a=98、b=117
LA=-42.820、RA=36.745 LA=-51.040、RA=25.881 LA=-39.510、RA=54.638 角度差=6.075、距離差=46 角度差=25.159、距離差=64 角度差=15.128、距離差=19
I.C.=(201,134) I.C.=(186,146) I.C.=(195,179) W.C.=(144,3106) W.C.=(38,2077) W.C.=(3,1246)
圖 5.15 陰影路段車道線與車輛抓取,及角度與距離的計算結果
實驗所得,陰影路段對於車輛偵測上並沒有太大的影響,但對車道線
偵測上,由於陰影的關係,造成相對應的雜訊變多,會影響車道線的定義,
因而造成辨識率的下降,但影響並不會很嚴重,仍有相當的辨識率。
由以上實驗來看,在車道線偵測方面,我們所用整合型偵測法則,能 擁有相當不錯的辨識率,及較能適應各種狀況,並由實際上開高速公路,
作高速下的偵測測試,由於高速公路車道線清楚,相應的環境雜訊較少,
其辨識率更高,且處理速度仍跟的上,但在變換車道線時,就無法正確辨 識,這是可以再改進的地方。而在車輛偵測方面,在保持一定距離跟車下,
其辨識率也不差,但在前車變換車道,彎曲處及與前車距離太遠時,其辨 識率就不理想,仍須改善。