Підвищення ефективності телевізійної системи керування автомобіля
Вантажиться...
Дата
2020-05
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності телевізійної системи керування автомобілем.
Актуальність теми. В даний час комп'ютеризація в нашому суспільстві розвивається швидкими темпами і відіграє величезну роль в житті людини. За допомогою комп'ютерних технологій автоматизується широке коло процесів, які в недалекому минулому покладалися на людину. А з використанням оптико-електронних пристроїв вдається вирішувати задачі, які неможливо вирішити іншими шляхами. Рішення проблеми розпізнавання і обробки зображень і, як наслідок, запобігання аварійної ситуації на дорозі є досить важливим аспектом безпеки і контролю дорожньої ситуації. Системи активної безпеки дозволяють коригувати помилкові дії водія, уникати екстрених ситуацій, підвищити безпеку дорожнього руху.
«Електронні асистенти», в основному, використовують ультразвукові датчики. Вони дозволяють тільки визначити наявність перешкоду і відстань до нього. А введення оптичних сенсорів дає цілий спектр корисної інформації, від наявності перешкоди до його розмірів, відстані, траєкторії руху.
Актуальною, затребуваною і цікавою темою цього проекту є аналіз і розробка власного універсального приладу «консультування» водія (ADAS) в питанні активної безпеки.
Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є досягнення максимального узгодження оптичної системи телевізійних систем керування автомобілем, покращення роздільної здатності і якості отримуваного зображення за рахунок вибору параметрів об’єктива, підвищення ефективності та адаптація під всі види транспортних засобів.
Для досягнення поставленої мети в дисертаційній роботі поставлені наступні задачі:
1. Обґрунтувати вимоги до характеристик телевізійних систем керування автомобілем.
2. Досягти критерію узгодження просторової роздільної здатності об’єктива і ПЗЗ приймача для телевізійних оптичних систем та впливу кута нахилу системи відносно дороги на кінцеве зображення.
3. Вдосконалити математичну модель обробки вихідного сигналу методами DSP обробки.
4. Розробити стартап-проект оптико-електронного детектора дорожньої розмітки.
Об’єкт дослідження. Процес реєстрації оптичного випромінювання приймачем випромінювання та його подальша обробка.
Предмет дослідження. Телевізійні системи керування автомобілем. Наукова новизна. Вперше розроблена швидка методика детектування та локалізації дорожньої розмітки за допомогою алгоритмів згортки та кореляції сумісно із атермальним об’єктивом. Розроблено програмне забезпечення для автоматичної обробки зображень для локалізації розмітки. Проведено аналіз розрахованих методик на реальних даних.
Методи дослідження. У дисертаційній роботі для розв’язання даних поставлених задач використовується:
1. Аналітичні методи, засновані на застосуванні апарату геометричної оптики, теорії аберацій оптичних систем, проектування та контролю телевізійних систем, алгоритми розпізнавання дорожньої розмітки.
2. Використання програмного пакета «MatLab» та «Python» для моделювання різноманітних дорожніх ситуацій та розробки алгоритму розпізнавання розмітки, досягнення вдосконалення критеріїв. 3. Комп’ютерне моделювання і оптичний розрахунок різних телевізійних оптичних систем в програмі «PODIL» з абераційним і енергетичним аналізом якості отримуваного зображення.
4. Використання різних методик оцінки роздільної здатності та якості отримуваного зображення телевізійних систем з ПЗЗ приймачем.
Магістерська дисертація складається з чотирьох розділів.
У першому розділі проаналізовано основні переваги і недоліки існуючих систем керування автомобілем та методів цифрової обробки зображень.
У другому розділі приведено загальну фізико-математичну модель телевізійної системи керування автомобілем та розроблено атермальний об’єктив.
Третій розділ присвячено огляду, аналізу та вибору методу цифрової обробки зображень для задачі детекції дорожньої розмітки.
Четвертий розділ присвячено розробці стартап-проекту «Телевізійна система керування автомобілем» і аналізу перспектив входження розробки на ринок з маркетологічної точки зору.
Опис
Ключові слова
оптична система, приймач випромінювання, згортка, фільтрація, смуга руху, DSP, LIDAR, BEV, корекція дісторсії, цифрова обробка, оптичний потік, комп’ютерний зір, нейронна мережа
Бібліографічний опис
Стаднічук, В. С. Підвищення ефективності телевізійної системи керування автомобіля : магістерська дис. : 151 Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології / Стаднічук Вячеслав Сергійович. – Київ, 2020. – 126 с.