13、基于视觉的高级驾驶员辅助系统解析

基于视觉的高级驾驶员辅助系统解析

1. 车辆技术中的计算机视觉应用

在车辆技术领域，计算机视觉正发挥着越来越重要的作用。以车辆的悬挂系统为例，它是吸收颠簸的关键系统，从早期的板簧发展到现代的减震器，经历了漫长的演变。直到20世纪80年代，随着电子控制技术的应用，主动悬挂系统应运而生。

主动悬挂系统集成了传感器和执行器。传感器用于分析路面状况，执行器则控制每个车轮的垂直运动，甚至可以根据系统需求升高或降低底盘。与传统的仅靠机械方式吸收颠簸的悬挂系统相比，主动悬挂系统能提供更平稳的驾驶体验。

如今，该领域的发展前沿是利用视觉技术提前对路面进行建模。当前的主动悬挂系统虽然已经采用了多种传感器来应对车辆的各种运动（如横向运动、颠簸、制动等），但视觉技术具有预测悬挂动作的独特能力。它通过摄像头扫描和建模路面，相应地升高或降低每个车轮，而不是像普通主动悬挂系统那样仅对车轮下方的当前路面做出即时反应。

例如，奔驰推出的Magic Body Control系统，通过安装在挡风玻璃上的立体摄像头扫描前方最多15米的路面，垂直精度可达3毫米，为驾驶者带来更智能的悬挂体验。

2. 横向辅助系统

2.1 车道偏离警告（LDW）和车道保持系统（LKS）

车道检测技术已经研究了约30年。由于大量交通事故与意外车道偏离有关，最早的商用高级驾驶员辅助系统（ADAS）就围绕这一任务展开。最初应用于卡车，后来推广到汽车。车道偏离通常发生在高速公路的长途驾驶中，单调的驾驶容易导致驾驶者注意力不集中或困倦，从而引发车道偏离和碰撞事故。

大多数车道检测算法具有相似的步骤：从图像中提取特征，将其拟合到车道/道路模型中