視覺導(dǎo)航智能車輛的路徑識別和跟蹤控制.pdf

1、智能車輛是一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、自動駕駛等多種功能于一體的綜合系統(tǒng)。它是目前各國重點發(fā)展的智能交通系統(tǒng)中一個重要組成部分，同時在柔性制造和裝配系統(tǒng)、軍事領(lǐng)域以及特殊環(huán)境下也得到廣泛運用。發(fā)展智能車輛能夠提高車輛行駛的安全性、舒適性，達到提高交通效率、改善交通環(huán)境的目的。 本文對智能車輛的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，包括控制體系結(jié)構(gòu)、圖像識別、跟蹤控制。智能車輛的控制體系結(jié)構(gòu)是智能車輛信息處理和控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)

2、。在分析各種體系結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上，提出了一種基于行為的智能車輛控制體系結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，智能車輛的功能通過一個或多個行為模塊的組合來實現(xiàn)，各個行為首先利用各自分散的知識源進行并行決策；黑板模塊在總體上對各個行為模塊進行協(xié)調(diào)并作出最終決策，從而激活合適的行為，組成行為序列引導(dǎo)智能車輛完成導(dǎo)航任務(wù)。 在此基礎(chǔ)上，進行了基于路徑導(dǎo)航的視覺智能車輛系統(tǒng)設(shè)計，主要包括路徑識別系統(tǒng)和跟蹤控制系統(tǒng)。路徑識別系統(tǒng)完成智能車輛對導(dǎo)航路徑的識別，其

3、核心是保證導(dǎo)航路徑圖像識別的魯棒性和實時性。為此，在識別路徑時依次進行濾波、最優(yōu)閾值二值化、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波以提高了識別精度；同時，為提高識別的實時性進行了相關(guān)改進處理。 跟蹤控制系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)航路徑識別結(jié)果完成對路徑的跟蹤控制，其核心是跟蹤控制器的設(shè)計?？紤]到常規(guī)的反饋控制僅利用當前的路徑信息，在復(fù)雜條件和突發(fā)狀況下難以有效工作，在導(dǎo)航路徑中劃分出當前路徑和未來路徑，分別用于反饋控制和預(yù)瞄控制，設(shè)計了預(yù)瞄加反饋的控制器。 該