Stopplinienerkennung mit Hough-Transformation - Versionsgeschichte

Florian Brinkmann: Hinweise auf aktuelle Version und Artikel

2022-09-27T11:52:24Z

Hinweise auf aktuelle Version und Artikel

← Nächstältere Version		Version vom 27. September 2022, 11:52 Uhr
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	'''Autoren:''' [[Benutzer:Kevin Hustedt\| Kevin Hustedt]], [[Benutzer:Moritz Oberg\| Moritz Oberg]]		'''Autoren:''' [[Benutzer:Kevin Hustedt\| Kevin Hustedt]], [[Benutzer:Moritz Oberg\| Moritz Oberg]]

			<span style="color:#FF0000">'''Hinweise:''' </span>
			* <span style="color:#FF0000"> Der zu dieser Beschreibung zugehörige Quelltext befindet sich nicht im Software-Ordner des Projekts. Stattdessen ist der Quelltext [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Teams/OSE/OSE_Hustedt_Oberg/Testumgebung_Stopplinienerkennung hier] zu finden. </span>
			* <span style="color:#FF0000"> Eine Beschreibung der aktuellen Vorgehensweise von Spurerkennung und Stopplinienerkennung befindet sich auf der Wiki-Seite [https://wiki.hshl.de/wiki/index.php/OSE_Softwareumgebung OSE Softwareumgebung].</span>


	== Einleitung ==		== Einleitung ==

Moritz Oberg: /* Programm */

2021-02-16T11:40:10Z

Programm

← Nächstältere Version		Version vom 16. Februar 2021, 11:40 Uhr
Zeile 128:		Zeile 128:

	Von der Funktion wird der Abstand der Stopplinie sowie das Bit, ob eine Stopplinie gefunden wurde, zurückgegeben.		Von der Funktion wird der Abstand der Stopplinie sowie das Bit, ob eine Stopplinie gefunden wurde, zurückgegeben.
			<br>
	===Erläuterung===		===Erläuterung===
	Während der einzelnen Programmabschnitte kommt es zu einem Wechsel der Koordinatensysteme. Das Koordinatensystem wechselt von dem transformierten Bild auf den Ausschnitt der ROI. Im Verlauf der weiteren Datenverarbeitung werden die X und Y Achsen vertauscht. Nachdem der Bereich der ROI in das originale Bild der Vogelperspektive zurücktransformiert wurde, kann der Schnittpunkt mit zwischen der gefundenen Linie und dem Spurpolynom bestimmt werden. Die folgende Abbildung dient zur besseren Verständlichkeit des Programms und zeigt die verschiedenen Koordinatensysteme. Der Koordinatenursprung ist als blauer Punkt eingezeichnet. Die grünen Pfeile zeigen in die positive Richtung der jeweiligen Achse.		Während der einzelnen Programmabschnitte kommt es zu einem Wechsel der Koordinatensysteme. Das Koordinatensystem wechselt von dem transformierten Bild auf den Ausschnitt der ROI. Im Verlauf der weiteren Datenverarbeitung werden die X und Y Achsen vertauscht. Nachdem der Bereich der ROI in das originale Bild der Vogelperspektive zurücktransformiert wurde, kann der Schnittpunkt mit zwischen der gefundenen Linie und dem Spurpolynom bestimmt werden. Die folgende Abbildung dient zur besseren Verständlichkeit des Programms und zeigt die verschiedenen Koordinatensysteme. Der Koordinatenursprung ist als blauer Punkt eingezeichnet. Die grünen Pfeile zeigen in die positive Richtung der jeweiligen Achse.

			<gallery mode = "traditional" widths=400px heights=300px>
			File:Skizze_Koordinatensysteme.png\|Abbildung 8: Skizze zur erläuterung der Koordinatentransformationen.
			</gallery>

	== Komponententest ==		== Komponententest ==

Moritz Oberg: /* Programm */

2021-02-16T11:38:37Z

Programm

← Nächstältere Version		Version vom 16. Februar 2021, 11:38 Uhr
Zeile 128:		Zeile 128:

	Von der Funktion wird der Abstand der Stopplinie sowie das Bit, ob eine Stopplinie gefunden wurde, zurückgegeben.		Von der Funktion wird der Abstand der Stopplinie sowie das Bit, ob eine Stopplinie gefunden wurde, zurückgegeben.

			===Erläuterung===
			Während der einzelnen Programmabschnitte kommt es zu einem Wechsel der Koordinatensysteme. Das Koordinatensystem wechselt von dem transformierten Bild auf den Ausschnitt der ROI. Im Verlauf der weiteren Datenverarbeitung werden die X und Y Achsen vertauscht. Nachdem der Bereich der ROI in das originale Bild der Vogelperspektive zurücktransformiert wurde, kann der Schnittpunkt mit zwischen der gefundenen Linie und dem Spurpolynom bestimmt werden. Die folgende Abbildung dient zur besseren Verständlichkeit des Programms und zeigt die verschiedenen Koordinatensysteme. Der Koordinatenursprung ist als blauer Punkt eingezeichnet. Die grünen Pfeile zeigen in die positive Richtung der jeweiligen Achse.

	== Komponententest ==		== Komponententest ==

Kevin Hustedt: /* Video der Stopplinienerkennung */

2021-02-15T15:36:44Z

Video der Stopplinienerkennung

← Nächstältere Version		Version vom 15. Februar 2021, 15:36 Uhr
Zeile 316:		Zeile 316:

	== Video der Stopplinienerkennung ==		== Video der Stopplinienerkennung ==
			Das Video zeigt das Ergebnis der implementierten Stopplinienerkennung. In dem Video wird die transformierte Perspektive angezeigt. Zusätzlich zeigt eine rote Linie den Verlauf des Spurpolynoms an und eine grüne Linie die gefundene Stopplinie. In der linken oberen Ecke des Videos wird zusätzlich angezeigt, ob eine Stopplinie gefunden wurde oder nicht. Außerdem wird der berechnete Abstand zur Stopplinie angezeigt.
			<br>
	<br>		<br>
	[[File:video_stopplinienerkennung_opencv.webm\|start=0\|end=46\|Video Stopplinienerkennung]]		[[File:video_stopplinienerkennung_opencv.webm\|start=0\|end=46\|Video Stopplinienerkennung]]

Kevin Hustedt: /* Zusammenfassung und Ausblick */

2021-02-15T15:29:28Z

Zusammenfassung und Ausblick

← Nächstältere Version		Version vom 15. Februar 2021, 15:29 Uhr
Zeile 326:		Zeile 326:
	<br>		<br>
	<hr>		<hr>
	→ zurück zum Hauptartikel: [[Praktikum_SDE\|Praktikum SDE]]		→ zurück zum Hauptartikel: [[Praktikum_SDE\|Praktikum SDE]] <br>
			→ zurück zum Hauptartikel: [[OSE_-_Objekt_-_und_Spurerkennung\|OSE Objekt - und Spurerkennung]]

Kevin Hustedt am 15. Februar 2021 um 15:27 Uhr

2021-02-15T15:27:17Z

← Nächstältere Version		Version vom 15. Februar 2021, 15:27 Uhr
Zeile 314:		Zeile 314:
	\|-		\|-
	\|}		\|}

			== Video der Stopplinienerkennung ==
			<br>
			[[File:video_stopplinienerkennung_opencv.webm\|start=0\|end=46\|Video Stopplinienerkennung]]

	== Zusammenfassung und Ausblick ==		== Zusammenfassung und Ausblick ==

Kevin Hustedt: /* Programm */

2021-02-15T15:20:41Z

Programm

← Nächstältere Version		Version vom 15. Februar 2021, 15:20 Uhr
Zeile 114:		Zeile 114:
	Ein Schnittpunkt der Linie mit dem Spurpolynom liegt dann vor, wenn die Lösung der Gleichung nicht komplex ist und der Schnittpunkt zwischen den beiden Endpunkten der Linie liegt: Schnittpunkt > P1.y und Schnittpunkt < P2.y		Ein Schnittpunkt der Linie mit dem Spurpolynom liegt dann vor, wenn die Lösung der Gleichung nicht komplex ist und der Schnittpunkt zwischen den beiden Endpunkten der Linie liegt: Schnittpunkt > P1.y und Schnittpunkt < P2.y

	Wenn die ~~Bedingung~~ erfüllt sind, dann wird die Suche abgebrochen und das entsprechende Bit gesetzt, dass eine Stopplinie gefunden wurde.		Wenn die Bedingungen erfüllt sind, dann wird die Suche abgebrochen und das entsprechende Bit gesetzt, dass eine Stopplinie gefunden wurde.

	Wenn die Linie die Bedingungen nicht erfüllt, dann wird die nächste Linie untersucht.		Wenn die Linie die Bedingungen nicht erfüllt, dann wird die nächste Linie untersucht.

Kevin Hustedt: /* Programmablaufplan */

2021-02-11T19:28:34Z

Programmablaufplan

← Nächstältere Version		Version vom 11. Februar 2021, 19:28 Uhr
Zeile 17:		Zeile 17:
	<gallery mode = "traditional" widths=400px heights=750px>		<gallery mode = "traditional" widths=400px heights=750px>
	File:PAP_Stopplinienerkennung_Houghline.PNG\|Abbildung 3: Programmablaufplan der Stopplinienerkennung.		File:PAP_Stopplinienerkennung_Houghline.PNG\|Abbildung 3: Programmablaufplan der Stopplinienerkennung.
	File:PAP_WinkelLaengePruefen.PNG\|Abbildung 4: Unterprogramm zum Überprüfen der Länge und des Winkels.		File:PAP_WinkelLaengePruefen.PNG\|Abbildung 4: Unterprogramm zum Überprüfen der Länge und des Winkels von allen relevanten Linien.
	File:PAP_SchnittpunktPruefen.PNG\|Abbildung 5: Unterprogramm zum Überprüfen des Schnittpunktes.		File:PAP_SchnittpunktPruefen.PNG\|Abbildung 5: Unterprogramm zum Überprüfen des Schnittpunktes von allen relevanten Linien.
	</gallery>		</gallery>

Kevin Hustedt: /* Zusammenfassung und Ausblick */

2021-02-11T08:30:40Z

Zusammenfassung und Ausblick

← Nächstältere Version		Version vom 11. Februar 2021, 08:30 Uhr
Zeile 316:		Zeile 316:

	== Zusammenfassung und Ausblick ==		== Zusammenfassung und Ausblick ==
	Die Stopplinienerkennung für das Fahrzeug konnte erfolgreich umgesetzt werden. Die Stopplinienerkennung wurde in der Programmiersprache C/C++ umgesetzt und mit Hilfe der Programmbibliothek OpenCV. Für die Erkennung wird ein binäres Bild, welches zuvor in die Vogelperspektive transformiert wurde, verwendet. Das Bild wird mit der Kamera des Fahrzeugs aufgenommen. In dem Bild werden dann mit Hilfe der Funktion cv::HoughlineP gerade Linien im gesucht. Die gefundenen Linien werden hinsichtlich Länge und Winkel untersucht. Zusätzlich wird der Schnittpunkt mit dem berechneten Spurpolynom berechnet und als weiteres Kriterium für eine Stopplinie hinzugezogen. Stimmen Länge, Winkel und der Schnittpunkt mit den gegebenen Kriterien überein, handelt es sich um eine Stopplinie. Wenn eine Stopplinie gefunden wurde, dann wird der Abstand zu dieser Linie berechnet. Die Informationen werden über eine Schnittstelle zur dSPACE Karte gesendet.		Die Stopplinienerkennung für das Fahrzeug konnte erfolgreich umgesetzt werden. Die Stopplinienerkennung wurde in der Programmiersprache C/C++ umgesetzt und mit Hilfe der Programmbibliothek OpenCV. Für die Erkennung wird ein binäres Bild, welches zuvor in die Vogelperspektive transformiert wurde, verwendet. Das Bild wird mit der Kamera des Fahrzeugs aufgenommen. In dem Bild werden dann mit Hilfe der Funktion cv::HoughlineP gerade Linien gesucht. Die gefundenen Linien werden hinsichtlich Länge und Winkel untersucht. Zusätzlich wird der Schnittpunkt mit dem berechneten Spurpolynom berechnet und als weiteres Kriterium für eine Stopplinie hinzugezogen. Stimmen Länge, Winkel und der Schnittpunkt mit den gegebenen Kriterien überein, handelt es sich um eine Stopplinie. Wenn eine Stopplinie gefunden wurde, dann wird der Abstand zu dieser Linie berechnet. Die Informationen werden über eine Schnittstelle zur dSPACE Karte gesendet.

	Die Stopplinienerkennung konnte erfolgreich umgesetzt und mit Testbildern und Testvideos getestet werden. Der Test der Integration konnte aufgrund von fehlenden Funktionalitäten anderer Module des Projektes und aufgrund von geschlossenen Laboren noch nicht umgesetzt werden.		Die Stopplinienerkennung konnte erfolgreich umgesetzt und mit Testbildern und Testvideos getestet werden. Der Test der Integration konnte aufgrund von fehlenden Funktionalitäten anderer Module des Projektes und aufgrund von geschlossenen Laboren noch nicht umgesetzt werden.

Kevin Hustedt am 11. Februar 2021 um 08:14 Uhr

2021-02-11T08:14:09Z

← Nächstältere Version		Version vom 11. Februar 2021, 08:14 Uhr
Zeile 319:		Zeile 319:

	Die Stopplinienerkennung konnte erfolgreich umgesetzt und mit Testbildern und Testvideos getestet werden. Der Test der Integration konnte aufgrund von fehlenden Funktionalitäten anderer Module des Projektes und aufgrund von geschlossenen Laboren noch nicht umgesetzt werden.		Die Stopplinienerkennung konnte erfolgreich umgesetzt und mit Testbildern und Testvideos getestet werden. Der Test der Integration konnte aufgrund von fehlenden Funktionalitäten anderer Module des Projektes und aufgrund von geschlossenen Laboren noch nicht umgesetzt werden.
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			→ zurück zum Hauptartikel: [[Praktikum_SDE\|Praktikum SDE]]