Sávdetektáló algoritmus gyorsítása GPU-val

OData támogatás
Konzulens:
Szántó Péter
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A személyautó első megjelenése óta a legnépszerűbb közlekedési eszközzé vált, így kiemelkedően fontos, hogy az utazás minél kényelmesebb és legfőképpen biztonságosabb formájává tegyük. A beágyazott rendszerek rohamos fejlődése az autóipar ezen irányú fejlesztéseit is megújította a fejlett vezetéstámogató rendszerek (ADAS - Advanced Driving Assistance Systems) széleskörű elterjedésével.

Ezen rendszerek többjének is lényegi alapja, hogy a jármű el tudja magát helyezni a világban és az úton, aminek egyik módja a közlekedési sávok detektálása. A szakdolgozat során célom volt egy olyan algoritmus kifejlesztése, amely ma átlagosnak mondható hardverelemek segítségével képes valós időben elemezni az autó előtt elhelyezkedő útszakaszt, megtalálni a sávok határait jelölő felfestéseket, majd ezek alapján meghatározni a jármű és a közlekedési sávok helyzetét.

Ehhez először áttekintettem a sávdetektálás témakörében alkalmazott főbb eszközöket és eljárásokat, majd ezek ismeretében kidolgoztam egy egyetlen kamera képe alapján működő, gyors sávkövetési módszert. Az elkészült algoritmus három fő részből áll. Első lépésként a beérkezett képet előkészíti az útburkolati jelek megkeresésére egy megfelelően irányított, derivált Gauss-szűrő segítségével. Másodszor a preparált képen detektálja a sávhatároló felfestésekre hasonlító vonalakat egy leegyszerűsített Hough transzformációs eljárással. Végül e találatok alapján meghatározza a sávokat és az autó sávban tartásához szükséges adatokat.

A valós idejű feldolgozás garantálása érdekében elemeztem az algoritmust párhuzamosíthatóság szempontjából és kiválasztottam az arra leginkább alkalmas lépéseket. Ezeket megvalósítottam grafikus processzoron futtatható formában CUDA segítségével, majd felmértem az elért sebességnövekedés mértékét.

A szakdolgozatom végén tesztvideók segítségével ellenőriztem az elkészült algoritmus működését, valamint javaslatokat tettem annak jövőbeli továbbfejlesztésére.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.