Система обнаружения препятствий на дороге перед движущимся транспортным средством

Применительно к задаче автоматического управления движением транспортного средства в ГосНИИАС разработана система обнаружения препятствий на скоростных автомобильных дорогах. Система основана на анализе цифровых стереоизображений, получаемых при помощи двух ПЗС-видеокамер. Реконструкция трехмерной формы поверхности дороги, самопозиционирование автомобиля и обнаружение препятствий осуществляются внутри собственной полосы движения автомобиля в масштабе реального времени. Система обеспечивает устойчивое обнаружение различных типов препятствий на расстоянии до 100 м. Разработан также вариант системы, использующий комплексирование визуальной стереоинформации и данных автомобильного радара.

На рисунке 3 показаны результаты выделения собственной полосы движения и препятствий, наблюдаемых на дороге в различных условиях освещенности и различных дорожных ситуациях.

Система обнаружения препятствий (СОП) обнаруживает движущиеся и неподвижные непрозрачные препятствия различной формы с прямолинейными или закругленными краями, высотой над уровнем дороги не менее 10 см, шириной от 20 см до 1,5 м, находящихся в диапазоне дальностей от 5 до 100 м, в собственной полосе движения транспортного средства (ТС). Препятствия различаются от контрастных объектов, лежащих в плоскости дороги (линии разметки, тени, блики). Система обнаружения является всесуточной и всепогодной. Обработка информации осуществляется в реальном масштабе времени. Система обнаружения выдает сигнал о наличии препятствия, а также его характеристики: дальность и положение в полосе движения ТС, ширину и высоту над уровнем дороги, относительную скорость сближения с ТС.

В состав аппаратного обеспечения СОП входит стереовидеосистема на базе двух ПЗС-видеокамер, устанавливаемых в области ветрового стекла ТС на высоте 106,5 см с базой 113.6 см, бортовой компьютер с платами оцифровки ТВ-изображений и спецвычислителем, поддерживающим набор функций обработки изображений на аппаратном уровне.

Реализованный подход к обнаружению препятствий на дороге базируется на следующих основных принципах:

1 Калибровка и ориентирование стереовидеосистемы осуществляется средствами цифровой фотограмметрии по оригинальной методике.

2 Алгоритм обнаружения препятствий использует трехмерную модель поверхности дороги.

3 Восстановление трехмерной модели поверхности дороги производится с использованием продольных линий разметки, ограничивающих полосу движения автомобиля.