第二章  系统的总体设计

2。1 工作原理

本文车道偏离预警系统当车辆开动时，系统也随之开启，摄像头（后视镜位置）便会开始采集车道图像，检测车道标志线，通过图像处理获得位置信息，当检测到车辆偏离车道时，传感器就会及时采集数据结合驾驶人员的操作状态，紧接着便会发出触觉或视觉的警报信号，整个过程大概在0。5秒内完成，这样便能给驾驶人员留出足够的反应时间，以避免交通事故的发生。如果与此同时驾驶人员及时打开转向灯，变线正常行驶，那么系统则不会进行任何提示且会继续保持工作状态，如图2-1所示：

图2-1系统执行流程图

2。2 硬件需求

2。2。1 摄像头安装位置

摄像头安装在挡风玻璃处的后视镜的基座上，如下图2-2 摄像机位置所示。

图2-2 摄像机位置

2。3 软件需求

2。3。1 软件平台

MATLAB 是美国MathWorks公司出品的功能强大的软件。用于算法开发、数据可视分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分[[[] 储海平。 调距桨仿真系统设计[D]。 江苏科技大学硕士论文，2010年：9-10]]。

MATLAB的全称是Matrix Laboratory，中文名字是一家矩阵实验室，它与著名的Mathematica和Maple是并列世界前三的数学处理软件。但特别的是MATLAB在科技应用中是无可置疑的第一。现阶段MATLAB已经可以与其它编译语言相同。用的较多功能是矩阵计算、GUI人机交互界面、数据函数的绘制、算法的实现等，主要被应用在数学计算、工程分析、电子信号通讯处理、信号检测，本文主要用的是它对图像处理的功能。

MATLAB处理数据的基本原理是矩阵计算，其表达与数学几何思想中的形式有类似的地方，所以用该软件来进行数据计算处理要比用其他语言平台方便快速的多。其mathwork不但有自己的优势，还继承了像Maple这样优秀软件的优点，综合所有，MATLAB已经成为了最强大的数学处理软件之一。最初几个版本的MATLAB的兼容性做的不是很好，但是在新的版本中，已经增加了对其它优秀语言如C、C++、JAVA等语言的兼容。更加值得一提的是MATLAB系统已经内嵌了一些典型的处理函数，大大方便了使用人员，节省了开发的时间。

前文已经提到本系统用到的是其对图像的处理功能，基本上现有的通用的图像格式都已经支持了。图像处理功能主要集中在它的图像处理工具箱中。而图像工具箱又是由一系列的函数组成的，这些函数可以根据自己的需求进行开发，能够对图像进行几何操作、灰度化、滤波、变换、增强、二值化以及形态学处理。总的来说，MATLAB是一个非常全面而且优秀的数字图像处理软件。

2。4 小结文献综述

本章介绍了摄像机的安装位置，以及对本系统使用的图像处理软件MATLAB的由来和发展作了简单的陈述，是一个非常强大全面的数学数字图像出软件。

第三章  车道线图像预处理技术

车道偏离预警系统中，最重要的第一步就是摄像机拍摄到的道路图像进行预处理以及道路特征点的提取，接着拟合出道路线。但是在车道线检测和提取的过程中，摄像机采集的图像会因为一定的噪声、光照不均匀、车道线磨损等等问题对系统的识别有很大的影响，所以迅速准确的提取出道路线是当前迫切需要解决的一个问题。因此提取车道线之前一定要对获取的图像进行预处理，本章主要讲的就是对图像的预处理，其目的是当要应用于某个特殊项目时，处理后的图像会比原图像有着更有用的信息，便于系统理解和人工分析[[[] 罗才彬。 基于机器视觉的高速公路车道偏离警告系统的研究[D]。 合肥工业大学硕士论文，2011年：7-8]]。