摘 要

随着人类文明的不断进步与科学技术的蓬勃发展，人们的生活质量在各个方面都得到了提升。其中车辆的出现以及普及使远距离之间的频繁交往成为可能，为人类的生活带来了莫大的便利。然而科技是一柄双刃剑，在车辆为人类实现了优质便捷出行体验的今天，人们的出行安全却也成为另一个需要重视的问题。近些年车祸次数多的增加，使得对车辆进行预判成为减少车祸次数的关键方法之一。为了降低驾车行驶的安全隐患，对于车辆拐弯碰撞预判的研究正在深入进行。如何对车辆在短距离中的行驶是否相撞进行预先判断，正是该领域的一个核心问题。本文基于图像检测，对车辆拐弯碰撞的预判算法进行研究，对于社会进一步调控行车秩序并避免部分车祸有借鉴意义。

论文主要论述了基于图像检测的车辆短距离拐弯碰撞预判算法。该算法的思路是：假设电子眼固定于道路上空，以俯拍视角拍摄某一区域道路上固定时间间隔的图片，通过固定时间车辆位置的变化，即可推算出两车在x方向和y方向速度从而预测它们的运动轨迹，轨迹相交即会发生碰撞。另外加入一个报警系统，在距离车辆碰撞的某个给定时间前进行弹窗示警，提示驾驶员变更行驶方向。

本文设计了一个用MATLAB实现的车辆拐弯碰撞预判系统，该系统大致可分为三个部分：图像处理，行动预测，结果输出。

本系统原理清晰易懂，结构较为简单，功能齐备健全。尽管该系统尚不能对拐弯碰撞中的转弯角度进行深刻研究，但是从微分角度进行解读也能实现车辆拐弯的预判，有效地降低车辆发生碰撞的概率，具有一定的实用性，可作为未来运用于实际生活的预判系统的一个基础模型。

关键词：车速测定；MATLAB；图像检测；碰撞预判

Abstract

With the continuous progress of human civilization and the vigorous development of science and technology, people's quality of life in all aspects have been improved. Which the emergence of the vehicle and the popularity of long-distance frequent exchanges between the possible for the human life has brought great convenience. However, technology is a double-edged sword, in the vehicle for human beings to achieve a high quality and convenient travel experience today, people's travel safety has become another issue that needs attention. In recent years, the increase in the number of car accidents, making the vehicle prejudgment to reduce the number of car accidents as one of the key ways. In order to reduce the safety risk of driving, the study of vehicle collision collision prediction is in-depth. It is a core issue in the field of how to determine whether the vehicle is in a short distance. In this paper, based on image detection, the vehicle collision collision prediction algorithm for the study of the community to further control the traffic order and to avoid some car accidents have reference.

This paper mainly discusses the algorithm of vehicle short distance bending collision prediction based on image detection. The idea of the algorithm is to assume that the electronic eye is fixed on the road, overlooking the angle of view on a certain area of ​​the road fixed time interval of the picture, through a fixed time vehicle position changes, you can calculate the two cars in the x direction and y direction speed So as to predict their motion trajectory, the collision will occur collision. In addition, an alarm system is added to alert the driver to change the direction of travel at a given time before the vehicle collides.

This paper designs a vehicle collision collision prediction system realized by MATLAB. The system can be divided into three parts: image processing, action prediction and result output.

The principle of the system is clear and easy to understand, the structure is relatively simple, fully functional. Although the system can not yet deeply study the turning angle in the cornering collision, it is possible to reduce the probability of collision of the vehicle effectively by judging the deflection of the vehicle from the differential point of view. It has a certain practicability and can be used as a future A basic model of the pre-judgment system of real life.

Key Words：；MATLAB；image detection；collision prediction

目 录

第1章 绪论 1

1.1课题研究的目的及意义 1

1.2国内外研究现状分析 1

1.3本文的主要内容 2

1.4本章小结 3

第2章 碰撞检测技术概论 4

2.1 思路分析 4

2.2 结构简析 4

2.3 车辆拐弯碰撞技术的发展前景 4

2.4 车辆拐弯预判算法的主要步骤 5

第3章 情景模拟与图像处理 6

3.1情景模拟 6

3.2 HSI颜色模型介绍 6

3.3 灰度变换 6

3.4图像旋转 8

3.5 图像二值化与滤波 12

3.5.1 图像二值化 12

3.5.2 滤波 16

第4章 车速检测与判决 19

4.1 车速判决 19

4.1.1 单个小车提取 19

4.1.2 车速计算 24

4.2 车辆拐弯预判 25

4.2.1 预测位置 25

4.2.2 报警系统 26

4.3 结果分析 28

第5章总结与展望 29

5.1总结 29

5.2展望 29

参考文献 30

致 谢 31

第1章 绪论

从卡尔·奔驰发明汽车的1885年直到今天，经济的蓬勃发展与科技的不断深入和提高使得我们的社会发生了翻天覆地的变化。人们不再像过去那样只能以牲畜为动力，长途旅行不仅消耗巨大财力物力而且困难又危险，如今人们以燃油或电为动力驾驶车辆，在四通八达的道路上实现高效便捷的出行。随着经济的稳步提高和人民收入的增长，越来越多的家庭在为了满足日益增长的出行需求以及更方便的出行体验放弃了公共交通工具，转而选择配备一辆甚至以上的私家车。正是这种现代社会的发展趋势使得汽车数量大幅增长。然而车辆大规模使用的现在，背后的安全问题也逐渐成为必须重视的课题。道路伤害发生在2013年约5400万人。2013年，造成140万人死亡，高于1990年的110万人死亡。未发生人员伤亡的车辆碰撞更是不计其数，在人们的出行安全中种下了浓重的阴影。几乎所有高收入国家的死亡率都在下降，而大多数低收入国家因交通事故碰撞而死亡率上升。

1.1课题研究的目的及意义