شماره ركورد
34361
پديد آورنده
مهرداد تنهايي نوقابي
عنوان
تشخيص خطوط خيابان با استفاده از دادههاي تصويري در سيستمهاي كمك راننده پيشرفته
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق- سيستمهاي الكترونيك ديجيتال
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/28
استاد راهنما
دكتر احمد آيتالهي
استاد مشاور
/
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
تشخيص خطوط جاده يكي از چالشهاي اساسي در سامانههاي كمكراننده و خودروهاي خودران است. اين پژوهش با هدف طراحي و ارزيابي يك مدل مبتني بر معماري RESA-34 و استفاده از يك زنجيره پسپردازش شامل تبديل ديد به نماي ديد از بالا و برازش چندجملهاي درجه سه انجام شد. در ابتدا، عملكرد مدل پايه بر روي مجموعهداده TuSimple بررسي گرديد كه نتايج آن نشان داد مدل قادر به شناسايي خطوط با دقت بالا است، اما در شرايطي مانند حضور سايهها و انحناي مسير با مشكلاتي مانند گسستگي خطوط مواجه ميشود. براي بهبود عملكرد مدل، زنجيره پسپردازش طراحي و پيادهسازي شد كه شامل تبديل ديد به نماي ديد از بالا براي كاهش اعوجاج پرسپكتيو و برازش چندجملهاي درجه سه براي بازسازي دقيقتر خطوط در مسيرهاي منحني بود. نتايج كمي نشان داد مدل پايه به دقت 96.82 درصد، نرخ خطاي مثبت كاذب 3.63 درصد، و نرخ خطاي منفي كاذب 2.48 درصد دست يافت و سرعت پردازش آن حدود 74.3 فريم بر ثانيه بود. با اين حال، در شرايطي مانند وجود سايهها و انحناي مسير، خطوط خروجي گسستگيهايي نشان ميدادند. براي رفع اين نواقص، زنجيره پسپردازش پيشنهادي اعمال شد. نتايج كمي نشان داد كه مدل نهايي با پسپردازشها دقت را به 97.11 درصد افزايش داده، نرخ خطاي مثبت كاذب را به 3.24 درصد و نرخ خطاي منفي كاذب را به 2.19 درصد كاهش داده است. هرچند سرعت پردازش به حدود 61.5 فريم بر ثانيه بر روي RTX 3050ti و 14.8 فريم بر ثانيه بر روي سختافزار Jetson Nano كاهش يافت، اما همچنان بالاتر از آستانه لازم براي اجراي بلادرنگ باقي ماند. تحليل كيفي بر روي دادههاي TuSimple و دادههاي محلي تهران نشان داد كه پسپردازشهاي اعمالشده توانستهاند خطوط جاده را بهطور پيوسته و دقيق بازسازي كنند و مشكلات مدل پايه در شرايط چالشبرانگيز را برطرف سازند. آزمايشهاي بلادرنگ بر روي سختافزار تعبيهشده نيز نشان دادند كه مدل پيشنهادي قادر است در محيطهاي واقعي با شرايط محدوديت سختافزاري، به شناسايي خطوط جاده و ارائه هشدار به راننده در سناريوهاي نزديك به خطوط بپردازد. اين تحقيق تأكيد دارد بر لزوم استفاده از پسپردازش براي بهبود كيفيت نتايج مدلهاي تشخيص خطوط جاده، همچنين نشان ميدهد كه روشهاي پيشنهادي ميتوانند در سيستمهاي كمكراننده پيشرفته و رانندگي خودكار كاربرد عملي داشته باشند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/16
عنوان به انگليسي
Detection of lanes using image data in advanced driver assistance systems
تاريخ بهره برداري
1/11/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مهرداد تنهائي نوقابي
چكيده به لاتين
Lane detection is one of the fundamental challenges in advanced driver assistance systems and autonomous vehicles. This research was conducted with the aim of designing and evaluating a model based on the RESA-34 architecture, along with a post-processing pipeline consisting of bird’s-eye view transformation and third-order polynomial fitting. Initially, the performance of the baseline model was evaluated on the TuSimple dataset. The results indicated that the model is capable of detecting lane markings with high accuracy; however, under conditions such as the presence of shadows and road curvature, issues such as lane discontinuities were observed. To improve the model performance, a post-processing pipeline was designed and implemented. This pipeline includes a bird’s-eye view transformation to reduce perspective distortion and third-order polynomial fitting to achieve more accurate reconstruction of lane lines on curved roads. Quantitative results showed that the baseline model achieved an accuracy of 96.82%, a false positive rate of 3.63%, and a false negative rate of 2.48%, with a processing speed of approximately 74.3 frames per second. Nevertheless, in challenging conditions such as shadows and curved road segments, the output lane lines exhibited discontinuities. To address these shortcomings, the proposed post-processing pipeline was applied. Quantitative evaluation demonstrated that the final model with post-processing improved the accuracy to 97.11%, reduced the false positive rate to 3.24%, and decreased the false negative rate to 2.19%. Although the processing speed decreased to approximately 61.5 frames per second on an RTX 3050 Ti and 14.8 frames per second on Jetson Nano hardware, it remained above the threshold required for real-time operation. Qualitative analysis on the TuSimple dataset and local road data collected in Tehran showed that the applied post-processing techniques were able to reconstruct lane lines continuously and accurately, effectively resolving the issues of the baseline model under challenging conditions. Real-time experiments on embedded hardware further demonstrated that the proposed model is capable of detecting lane markings and providing driver warnings in scenarios close to lane boundaries under real-world and hardware-constrained environments. This research emphasizes the necessity of post-processing techniques to improve the quality of lane detection model outputs and shows that the proposed methods have practical applicability in advanced driver assistance systems and autonomous driving applications.
كليدواژه هاي فارسي
تشخيص خط جاده , مجموعهداده TuSimple , مدل پايه ResNet-34 , پسپردازش
كليدواژه هاي لاتين
Lane Detection , TuSimple Dataset , ResNet-34 Base Model , Post-processing
Author
Mehrdad Tanhaee
SuperVisor
Dr. Ahmad Ayatollahi