1.項(xiàng)目概述
　　1.1 項(xiàng)目背景
　　隨著汽車的普及和高速公路的興建，汽車的主動安全性能受到人們越來越多的關(guān)注，安全輔助駕駛已成為國際智能交通系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容。然而，研究表明，在駕駛員--汽車--道路3個環(huán)節(jié)中，駕駛員是可靠性最差的一個環(huán)節(jié)，80％以上的交通事故來自于駕駛員的錯誤。據(jù)統(tǒng)計，其中約有44％的交通事故與車輛行駛偏離正常車道有關(guān)，其主要原因是駕駛員注意力不集中或者疲勞駕駛，造成車輛的無意識偏離。針對此情況，行車過程中的車道檢測及報警的研究，受到了世界各國的高度重視。
　　1.2 系統(tǒng)功能及項(xiàng)目目標(biāo)
　　系統(tǒng)的主要功能分為下面五個部分：
　?。?）通過攝像機(jī)獲取車道信息，即視頻幀圖像
　?。?）對得到的視頻幀圖像進(jìn)行預(yù)處理
　　（3）對預(yù)處理后的圖像進(jìn)行邊緣提取，獲得車道標(biāo)識
　　（4）根據(jù)車道標(biāo)識進(jìn)行離道評估
　?。?）根據(jù)評估結(jié)果做出相應(yīng)報警措施
　　系統(tǒng)的要求及目標(biāo)：
　?。?）系統(tǒng)的所有功能和算法都使用FPGA實(shí)現(xiàn)
　　（2）系統(tǒng)能滿足實(shí)時處理要求，達(dá)到系統(tǒng)的實(shí)用性
　　2.項(xiàng)目方案
　　2.1 功能模塊
　　從功能上，車道偏離報警系統(tǒng)可分為4個功能模塊，分別是：車道識別預(yù)處理（Preprocessing）、車道模型判斷（Mode Selection）、車道識別（Lane Detection）和道路偏離判斷（Warning），采用例圖表示系統(tǒng)功能，如圖一所示。
　　
　　圖（一）車道偏離報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
　　1. 車道識別預(yù)處理模塊
　　車道識別預(yù)處理模塊是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，車道邊緣特征點(diǎn)提取模塊主要包括一些預(yù)處理的平滑算法，基于灰度閾值分割的車道外邊緣檢測和車道圖像的二值化處理。
　　2. 車道判斷模塊
　　車道判斷模塊，根據(jù)道路的先驗(yàn)知識，通過直線或者曲線模型來確定車道線，將車道檢測轉(zhuǎn)化為確定數(shù)學(xué)模型的參數(shù)。車道模型分為直線模型，曲線模型和組合模型三種。
　　3. 車道檢測模塊
　　車道檢測指在沒有道路先驗(yàn)信息條件下，確定車道標(biāo)志線的位置，用直線或者曲線擬合車道特征點(diǎn)，得到車道線的數(shù)學(xué)模型，用于車道偏離預(yù)警的判斷。
　　4. 道路偏離模塊
　　道路偏離模塊根據(jù)車道檢測模塊得到的數(shù)據(jù)，利用車道偏離警告標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行車道偏離判斷，根據(jù)判斷的結(jié)果和給定的閾值比較，做出相應(yīng)警告。
　　從用例圖中可以看出這四個模塊的相互關(guān)系，在圖像預(yù)處理模塊和車道模型選擇模塊的基礎(chǔ)上，啟動車道檢測模塊。預(yù)警模塊則依賴于車道檢測模塊，根據(jù)車道檢測的參數(shù)，判斷是否預(yù)警。