基于激光雷达的高速公路护栏检测方法研究

发布时间：2025-06-21 00:40

　　环境感知技术是智能车路径规划和行为决策等技术的基础,其中护栏检测是智能车感知周围环境的一个重要组成部分。通过护栏检测能为智能车提供当前可行驶的最大安全区域及其道路结构等信息,故护栏检测有着非常重要的学术和工程意义。通过对国内外研究现状的调查发现,当前对护栏检测的研究较少,该领域处于起步阶段。本文以高速公路护栏检测为研究对象,利用激光雷达数据,通过分析护栏的特点,构建护栏的点云特征;针对护栏检测易受其它车道护栏干扰的问题,提出冗余特征点滤除算法从而建立高速公路护栏检测方法;为进一步提高护栏检测的精度、鲁棒性和实时性,构建护栏跟踪算法,并提出一种基于护栏跟踪的检测方法;最终开发面向整车集成的护栏检测与跟踪系统。本文的主要研究内容如下:1.总结当前护栏检测的国内外研究现状,总结归纳当前高速公路护栏检测算法,并分析不足之处,提出本文研究目标。2.提出基于距离的冗余特征点滤除的护高速公路栏检测方法和相应的护栏检测评价指标。首先提出高速公路护栏的高度和角度特征,构建相应的特征提取算法;并针对所提特征点中存在其它车道护干扰的问题,利用护栏特征点的距离特性,构建较为鲁棒的基于距离的冗余特征点滤除的护栏检...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.4VelodyneHDL-64E激光雷达结构图

图2.4VelodyneHDL-64E激光雷达结构图该激光雷达厂商发布的数据手册[41]分析可知，VelodyneHDL-64E提辨率和视图，可生成大量关于周围环境的数据。其拥有64个激光雷达野从+2.0度对齐到-24.9度，水平旋转头可提供实时360度视野....

图3.14本文所提与其它两种护栏检测算法在各种环境下检测结果效果图

(g)弱光图3.14本文所提与其它两种护栏检测算法在各种环境下检测结果效果图由图3.14(a)和3.14(b)可知，在理想无干扰的直道与弯道情况下，三种算法均能实现对道路两侧护栏进行检测。验证了本次实验的三种算法均能在理想情况下

图4.4本文所提两种护栏检测算法实验结果对比图

(b)弯道图4.4本文所提两种护栏检测算法实验结果对比图(1)算法有效性分析。本文所提两种护栏检测算法与其它两种护栏检测算法的准确率对比表如表4.2所示，由表可知本文所提联合检测与跟踪的护栏检测算法总体准确率略高于本文所提护栏检测算法的准确率，与基于激光雷达的护栏高精....

图5.6高速公路护栏检测系统仿真实验平台

图5.6高速公路护栏检测系统仿真实验平台5.3软件系统实现5.3.1数据读取及数据预处理子系统

本文编号：4051646