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融合图像与激光雷达的车道偏离预警算法研究的开题报告
一、选题背景
车道偏离是道路交通事故的主要原因之一，在高速公路等路况较为单一的道路上尤其常见。因此，开发一种能够准确及时地预警车道偏离的方法具有很高的实用价值。目前常见的车道偏离预警方法主要基于图像处理，但存在着对光线、天气等环境因素的依赖，同时难以准确判断车道之间的间距和曲率。因此，融合激光雷达技术与图像处理技术的车道偏离预警方法应运而生。本文旨在对融合图像与激光雷达的车道偏离预警算法进行研究与探究，方便将来的实际应用。
二、研究思路
首先，使用激光雷达技术获取道路的三维点云信息。激光雷达可以穿透雾、雨、雪等气象条件，以及从路边的环境干扰中获得有效的三维信息。然而，与图像技术相比，激光雷达的密集程度较低，难以得到完整而准确地道路信息。
其次，借助图像技术精确地检测道路和车道线。利用车载相机获取道路图像信息，对图像进行预处理、分割和特征提取，得到车道线位置信息。图像处理能够准确地检测道路和车道线，但容易受到光照、天气等环境因素的影响。
最后，将激光雷达与图像信息进行融合，得到更加完整和准确的道路与车道信息，并基于此进行车道偏离判断。将图像中检测到的车道线和激光雷达中检测到的道路地形进行对应，可得到每个车道线的相对位置和姿态。通过计算车辆的移动轨迹，判断车辆是否正常行驶以及是否偏离车道。
三、研究目标
本文旨在研究融合图像与激光雷达的车道偏离预警算法，通过对现有算法的分析，进行改进和优化，提高算法的准确性和鲁棒性，最终形成一套能够在实际交通环境中使用的算法。同时，结合实际场景数据，进行算法的仿真实验和评估。
四、研究进展
目前，已进行了相关文献的调研和相关算法的学习与分析。对激光雷达与图像技术在车道偏离预警中的应用进行了深入的研究。接下来，将对算法进行设计与模拟实验并进行优化，最终达到优化算法的目标。
五、研究意义
本文的研究可有效提高车道偏离预警系统的准确性和鲁棒性，有助于减少道路交通事故的发生。同时，该算法的研究成果可为城市道路交通管理和维护工作提供参考。