Επεξεργασία Υπέρυθρης Εικόνας Για Ανίχνευση Κινούμενων Οχημάτων Με Υποστήριξη Μικροκυματικού Ραντάρ

Abstract

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η επεξεργασία υπέρυθρης εικόνας και μικροκυματικού ραντάρ για την ανίχνευση κινουμένων οχημάτων. Ο στόχος αυτός εντάσσεται στο γενικότερο πλαίσιο χρήσης συστημάτων μηχανικής όρασης, ενσωματωμένων σε οχήματα, με σκοπό τη διευκόλυνση του έργου του οδηγού και την αποφυγή ατυχημάτων που οφείλονται σε ανθρώπινο λάθος.Αρχικά παρουσιάζεται ένας αλγόριθμος ανίχνευσης και ιχνηλάτησης οχημάτων, ο οποίος χωρίζεται σε τρία στάδια: Το πρώτο είναι η ανίχνευση των θερμών περιοχών της εικόνας, οι οποίες στην υπέρυθρη κάμερα συνήθως εντοπίζονται στους τροχούς και την εξάτμιση των οχημάτων. Το δεύτερο στάδιο είναι η ομαδοποίηση των παραπάνω θερμών περιοχών, έτσι ώστε να αντιστοιχίζεται μία ανίχνευση ανά όχημα και όχι περισσότερες. Η ομαδοποίηση αυτή λαμβάνει χώρα σύμφωνα με ποικίλλα κριτήρια που θεωρήθηκαν αναγκαία και χωρίζονται σε εκείνα που προέρχονται αποκλειστικά από την επεξεργασία της εικόνας και σε εκείνα που βασίζονται στα δεδομένα που παρέχει το ραντάρ. Το τρίτο στάδιο είναι η ιχνηλάτηση των οχημάτων, η οποία επιβεβαιώνει σε ένα βαθμό το εάν μία ανίχνευση αποτελεί όχημα ή κάποια τυχαία περιοχή της εικόνας. Τέλος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα του αλγορίθμου.Επιπλέον αναλύεται μία μέθοδος εύρεσης των οχημάτων με ιχνηλάτηση συσχέτισης, όπου το αποτέλεσμα προκύπτει από τη σχέση δύο διαδοχικών frames, καθώς και μία μέθοδος προσδιορισμού των ορίων του δρόμου με χρήση του μετασχηματισμού Hough. Σύμφωνα με αυτήν θεωρούμε ότι τα όρια του δρόμου είναι ευθείες γραμμές που τέμνονται σε ένα σημείο του ορίζοντα, ανιχνεύουμε τις γραμμές που διέρχονται από το σημείο αυτό και τις θεωρούμε υποψήφια όρια του δρόμου. Μέσω του μετασχηματισμού Hough υπολογίζονται στη συνέχεια τα ακριβή όρια του δρόμου και ακολουθεί ιχνηλάτηση και παρουσίαση των αποτελεσμάτων.Ο απαραίτητος κώδικας υλοποίησης των αλγορίθμων δημιουργήθηκε στη γλώσσα προγραμματισμού Matlab.