Εντοπισμός θέσης και αναγνώριση σήματος φωτεινών σηματοδοτών οδικής κυκλοφορίας
Loading...
Files
Date
Authors
Αζής, Γεώργιος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η χρήση της τεχνολογίας στα οχήματα αυξάνεται με ραγδαίους ρυθ-
μούς, με αποτέλεσμα τα οχήματα που παράγονται να είναι ασφα-
λέστερα από τους προκατόχους τους. Ως αποτέλεσμα, ο αριθμός των αυ-
τοκινητιστικών δυστυχημάτων έχει μειωθεί αισθητά τα τελευταία χρόνια.
Παρόλα αυτά το πρόβλημα της οδικής ασφάλειας δεν έχει λυθεί. Τα τε-
λευταία χρόνια η υπολογιστική ισχύς των συστημάτων έχει αυξηθεί με
ραγδαίους ρυθμούς. Παράλληλα, η κατανάλωση ενέργειας έχει μειωθεί με
αποτέλεσμα η βιομηχανία να είναι σε θέση να χρησιμοποιήσει τους πολύ-
πλοκους αλγορίθμους μηχανικής όρασης για την υποβοήθηση των οδηγών.
Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στην ανάπτυξη ενός συστήμα-
τος για την αυτόνομη ανίχνευση φωτεινών σηματοδοτών. Στην παρούσα ερ-
γασία χρησιμοποιούνται τεχνικές ανάλυσης της χρωματικής πληροφορίας,
αναζήτηση των συμμετριών καθώς και χωροχρονική ανίχνευση των απο-
τελεσμάτων. Ο στόχος είναι η δημιουργία ενός συστήματος το οποίο δεν
θα επηρεάζεται από καιρικές αλλαγές καθώς και από αλλαγές στην φω-
τεινότητα. Για τον παραπάνω λόγο χρησιμοποιήθηκε ο χρωματικός χώρος
CIE L*a*b* ο οποίος επηρεάζεται λιγότερο από αλλαγές στον φωτισμό σε
σχέση με τους υπόλοιπους. Στην συνέχεια παράγεται μια grayscale εικόνα
στην οποία τα κόκκινα pixels εμφανίζονται ως φωτεινά ενώ τα πράσινα
pixels ως σκοτεινά. Τα υπόλοιπα χρώματα παίρνουν ενδιάμεσες τιμές. Για
να επιτευχθεί αυτό χρησιμοποιήθηκε το κανάλι a, το οποίο περιέχει την
κόκκινη-πράσινη χρωματική συνιστώσα. Στην συνέχεια χρησιμοποιείται η
πληροφορία του L καναλιού για να ενισχυθούν οι διαφορές μεταξύ των φω-
τεινών κόκκινων και πράσινων pixels. Ένα πρόβλημα το οποίο έπρεπε να
αντιμετωπισθεί στο σημείο αυτό είναι το Blooming Effect. Το εύρος της κά-
μερας δεν είναι σε θέση να αποτυπώσει τις πολύ φωτεινές πηγές της σκη-
νής με αποτέλεσμα να υπάρχει κορεσμός των pixels ενδιαφέροντος και να
εμφανίζονται ως λευκά. Έπειτα, εκμεταλλευόμενοι την συμμετρία των φω-
τεινών σηματοδοτών, χρησιμοποιείται ο FRST μετασχηματισμός με στόχο
την δημιουργία τοπικών μεγίστων και ελαχίστων στα κέντρα των φωτεινών
και των σκοτεινών κυκλικών κηλίδων αντίστοιχα. Τέλος, ανιχνεύονται τα
τοπικά μέγιστα και ελάχιστα και γίνεται ένας έλεγχος εμφάνισης τους σε
διαδοχικά frames για την επαλήθευσή τους. Μέσω της διαδικασίας αυτής,
προκύπτουν υποψήφιοι οι οποίο επαληθεύονται λανθασμένα. Ο αριθμός
αυτών των υποψηφίων θα πρέπει να μένει όσο το δυνατόν χαμηλότερα.
Το σύστημα θα πρέπει να έχει την δυνατότητα λειτουργίας σε πραγματικό
χρόνο. Για να επιτευχθεί αυτό χρησιμοποιήθηκε το προγραμματιστικό μο-
ντέλο της CUDA για την επιτάχυνση των αλγορίθμων μηχανικής όρασης.
Description
Keywords
Επεξεργασία εικόνας, Παράλληλη επεξεργασία, Μηχανική όραση, Φωτεινοί σηματοδότες