本文關鍵詞：基于全景視覺的汽車安全駕駛輔助系統(tǒng)的設計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，汽車的總數(shù)量不斷增加，道路環(huán)境也變得日益擁堵，汽車經(jīng)常要在狹小的環(huán)境中行駛。汽車通過狹窄道路或在車流中穿行、在狹窄的停車場中停車時，由于駕駛員視野受限，容易發(fā)生碰撞，造成不必要的損失。在各種視覺輔助系統(tǒng)中，基于全景視覺的駕駛輔助系統(tǒng)能夠?qū)崟r提供汽車周圍的鳥瞰俯視視頻圖像，有效消除車身周圍的視野盲區(qū)，為駕駛員提供十分有效的視覺輔助作用。本文深入研究探討了基于全景視覺的駕駛輔助系統(tǒng)的各項關鍵技術，設計提出了該系統(tǒng)的一種實現(xiàn)方案：在車身周圍安裝四個魚眼攝像頭，，首先對四周失真的魚眼圖像進行校正處理，再將前方和后方帶有透視效果的視頻圖像通過透視圖轉(zhuǎn)換算法轉(zhuǎn)換為俯視圖，最后通過圖像拼接算法生成全景鳥瞰圖。本文介紹了基于全景視覺的駕駛輔助系統(tǒng)的軟件和硬件結(jié)構(gòu)的設計和實施，并取得了以下成果： (1)根據(jù)魚眼攝像機模型與針孔攝像模型之間的關系，設計了一種魚眼圖像校正方法，把魚眼攝像頭拍攝得到的失真圖像轉(zhuǎn)化為日常攝像機的針孔透視圖像。 (2)利用三維坐標系變的方法對圖像進行視角轉(zhuǎn)換，并提出了一種參數(shù)校正方法，把前、后方攝像頭的透視圖像轉(zhuǎn)換成俯視圖像。 (3)利用攝像機坐標系與世界坐標系之間的轉(zhuǎn)換關系完成圖像的拼接，提出了一種基于邊緣特征距離的全景圖像拼接算法，實現(xiàn)了俯視圖像的自動拼接。 (4)根據(jù)全景鳥瞰圖中各個方向獲取的圖像之間的空間關系，利用介于最近鄰插值與雙線性插值之間的“九點”插值方案，建立全景圖像像素地址查找表，系統(tǒng)在實時運行時通過查表的方式實現(xiàn)全景鳥瞰視頻的實時播放。 本文通過研究了現(xiàn)有的相關圖像處理技術，在現(xiàn)有技術的基礎上作出了一定改進，并設計引入了圖像自動拼接算法和“九點”插值算法，設計實現(xiàn)的基于全景視覺的汽車安全輔助駕駛系統(tǒng)在安裝調(diào)校、圖像質(zhì)量、視頻流暢度方面都有較好表現(xiàn)。進行了實車實驗，證明了本系統(tǒng)的有效性和實時性，滿足駕駛輔助、提高汽車安全性能需要。
【關鍵詞】：汽車安全性 全景視覺 數(shù)字圖像處理 魚眼失真校正 圖像拼接
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U463.6;U492.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 課題提出的意義11-12
• 1.3 視覺輔助駕駛系統(tǒng)的發(fā)展12-14
• 1.4 本論文主要研究內(nèi)容14-17
• 第二章 系統(tǒng)的實現(xiàn)算法17-57
• 2.1 圖像校正的相關理論概述17-22
• 2.1.1 空間坐標系旋轉(zhuǎn)變換17-18
• 2.1.2 世界坐標系、攝像機坐標系與圖像坐標系18-21
• 2.1.3 針孔成像模型21-22
• 2.2 魚眼失真的校正算法22-33
• 2.2.1 魚眼鏡頭的成像原理22-24
• 2.2.2 魚眼失真校正算法概述24-25
• 2.2.3 幾種代表性的校正方法25-29
• 2.2.4 基于成像模型轉(zhuǎn)換法的修正方法29-33
• 2.3 透視轉(zhuǎn)換算法33-41
• 2.3.1 坐標系的建立34
• 2.3.2 透視圖到俯視圖的轉(zhuǎn)換34-38
• 2.3.3 針對安裝誤差的校正方法38-41
• 2.3.4 透視轉(zhuǎn)換算法總結(jié)41
• 2.4 全景圖像的拼接41-50
• 2.4.1 攝像頭圖像到全景鳥瞰圖像的映射41-44
• 2.4.2 全景圖像的自動拼接算法44-50
• 2.5 圖像插值方法50-53
• 2.5.1 最近鄰插值法50-51
• 2.5.2 雙線性插值法51-52
• 2.5.3 “九點”插值法52-53
• 2.6 像素地址查找表的建立53-55
• 2.7 本章小結(jié)55-57
• 第三章 系統(tǒng)的硬件平臺57-69
• 3.1 數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方式57-59
• 3.2 FPGA 與 DSP 處理器在實現(xiàn)全景視覺系統(tǒng)的比較59-62
• 3.3 TMS320DM642 處理器62-68
• 3.4 本章小結(jié)68-69
• 第四章 實車實驗69-76
• 4.1 全景視覺系統(tǒng)集成69-70
• 4.1.1 硬件集成69
• 4.1.2 軟件集成69-70
• 4.2 實車實驗與效果分析70-75
• 4.2.1 系統(tǒng)的安裝71-72
• 4.2.2 實車實驗72-75
• 4.2.3 結(jié)果分析75
• 4.3 本章小結(jié)75-76
• 總結(jié)與展望76-78
• 參考文獻78-81
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果81-82
• 致謝82-83
• 答辯委員會對論文的評定意見83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關鍵詞：基于全景視覺的汽車安全駕駛輔助系統(tǒng)的設計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：454947