Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Master's Thesis
Author of thesis: Bc. Jakub Janík
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: doc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D.
Reviewer: prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.
This master's thesis deals with the design and implementation of a lane detection system using deep learning methods, with a primary focus on model uncertainty quantification. Common neural networks often exhibit disproportionately high confidence even in their erroneous predictions, which poses a critical safety risk to autonomous driving systems. For this reason, the selected ERFNet architecture was extended with the probabilistic Monte Carlo Dropout method, enabling continuous estimation of model uncertainty. The base model was trained on the real-world TuSimple dataset, and the Fourier Domain Adaptation (FDA) method was applied to bridge the domain gap for subsequent testing in the synthetic environment of the Unreal Engine simulator. The functionality of the proposed solution was verified in a closed-loop simulation (Simulink) across 128 test scenarios. The results demonstrate that the implemented uncertainty estimates reliably correspond with degraded visual conditions (e.g., sun glare, dynamic shadows) and complex road geometry (Out-of-Distribution). The system thus continuously generates a quantifiable measure of uncertainty that can serve as an input signal for high-level control systems in detecting critical states.
lane detection, deep learning, uncertainty estimation, Monte Carlo Dropout, Fourier domain adaptation, autonomous driving, ERFNet, Simulink
Date of defence
16.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
Student seznámil zkušební komisi s průběhem a výsledky své závěrečné práce. Následně zodpověděl otázky oponenta: 1) Jaké jsou hlavní limity použití virtuálních datasetů při přenosu modelů do reálného provozu? Zodpovězeno. 2) Jakým způsobem lze prakticky implementovat odhad epistemické nejistoty v reálném čase? Zodpovězeno. 3) Jaké výhody a nevýhody mají architektury typu U-Net a DeepLabV3+ pro detekci jízdních pruhů? Zodpovězeno. 4) Jaký vliv má kvalita anotací datasetů na výslednou robustnost modelu? Zodpovězeno. Další otázky k závěrečné práci od členů komise: 1) V čem se výsledek liší oproti již dostupných a dlouho fungujících systémech. Zodpovězeno. 2) Jaké množství algoritmu jste vytvářel sám. Zodpovězeno. 3) Jak by se algoritmus zachoval, když vodorovné značení chybí? Zodpovězeno. 4) Vyjádřete se více k nejistotám testovacích scénářů. Částečně zodpovězeno. 5) Proč značení na pravé straně je stabilnější než shoda se středovou čárou? Částečně zodpovězeno. 6) Kolik nehod způsobí necitlivé zásahy těchto systémů? Částečně zodpovězeno. 7) Proč testování probíhalo pouze na dokonale rovných cestách, kdy chybí reálný terén? Částečně zodpovězeno. 8) Jaká je energetická spotřeba systému? Částečně zodpovězeno. 9) Kolik trénovacích dat jste měl k dispozici. Zodpovězeno.
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta strojního inženýrství
Department
Institute of Automotive Engineering
Study programme
Advanced Automotive Engineering (N-AAE-P)
Composition of Committee
prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D. (místopředseda) Ing. Vojtěch Trusík (člen) Ing. Jiří Bazala, Ph.D. (člen) Ing. Lukáš Šopík (člen) Ing. Tomáš Heger (člen)
Supervisor’s reportdoc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D.
Grade proposed by supervisor: A
Reviewer’s reportprof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.
Grade proposed by reviewer: B
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová