anticache

Detektion und Analyse von Fahrzeugschatten für kognitive Fahrassistenzsysteme (Diplomarbeit)

07.11.2012

Stefan Wegscheider


Abstract:

 

Kamerabasierte Fahrassistenzsysteme sind häufig mit wechselnden und komplexen Lichtverhältnissen konfrontiert. Aufgrund unzureichender Modellannahmen werden nach aktuellem Stand der Technik beleuchtungsabhängige Effekte kaum berücksichtigt. Ein Beispiel hierfür ist der Schattenwurf anderer Fahrzeuge auf die Fahrbahnoberfläche. Obwohl dieser in der Literatur vielfach als störender Einfluss auf die Algorithmen zur Fahrzeugdetektion und Fahrzeugtracking beschrieben wird, werden Schatteneffekte in der überwiegenden Zahl an kamerabasierten Fahrerassistenzsystemen bestenfalls kompensiert. In Vorarbeiten zu dieser Diplomarbeit konnte gezeigt werden, dass der durch Sonnenlicht entstehende Fahrzeugschatten ein ausgesprochen starkes Merkmal darstellt. Durch die Berücksichtigung aller aussagekräftigen Merkmale können, zusätzlich zu den vorhandenen Sensordaten, neue Informationen gewonnen werden und die Qualität des Systems durch die Fusion komplementärer Sensordaten verbessert werden. In dieser Diplomarbeit werden geeignete Methoden zur Detektion und Analyse von Fahrzeugschatten entwickelt, welche durch direkte Sonneneinstrahlung entstehen. Es werden zum einen Bildverarbeitungsmethoden vorgestellt, durch welche die Einfallsrichtung des Sonnenlichts anhand der Fahrzeugschatten anderer Verkehrsteilnehmer bestimmt wird. Dies ist ein bedeutender Baustein bei der Plausibilisierung von Informationen weiterer Fahrzeugsensorik, welche ebenfalls einen Rückschluss auf die aktuelle Lichtsituation vornimmt. Zum anderen werden Methoden entwickelt, um den Gierwinkel eines vorausfahrenden Fahrzeugs anhand dessen Schattenwurfs zu bestimmen. Zur komfortablen Analyse einer möglichst umfassenden Anzahl an Situationen wird eine Toolkette aufgebaut, welche die systematische Untersuchung der entwickelten Methoden in synthetischen Testszenarien ermöglicht. Dadurch werden Einzeleffekte gezielt untersucht und die Grenzen der entwickelten Ansätze bestimmt. Die entwickelte Toolkette ist gleichsam für die Analyse realer Testszenarien geeignet.