基于單目視覺(jué)的礦井電機(jī)車(chē)防撞預(yù)警系統(tǒng)的研究
本文關(guān)鍵詞:基于單目視覺(jué)的礦井電機(jī)車(chē)防撞預(yù)警系統(tǒng)的研究
更多相關(guān)文章: 防撞預(yù)警 障礙物檢測(cè) 特征提取 模板匹配 單目測(cè)距
【摘要】:電機(jī)車(chē)是煤礦井下的主要運(yùn)輸工具,其行車(chē)安全問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注;诖吮疚脑O(shè)計(jì)了一款電機(jī)車(chē)防撞預(yù)警系統(tǒng),利用單目攝像機(jī)采集電機(jī)車(chē)前方的路況,選擇適合于煤礦巷道環(huán)境的機(jī)器視覺(jué)算法,實(shí)現(xiàn)電機(jī)車(chē)前方的障礙物的識(shí)別和距離測(cè)量,并設(shè)定防撞措施,以達(dá)到提前預(yù)警的目的。本文的主要工作如下:(1)障礙物圖像的預(yù)處理。對(duì)攝像機(jī)采集的圖像進(jìn)行噪聲平滑處理,結(jié)合礦井巷道中圖像的特點(diǎn),采用基于小波分解的Retinex算法對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng),然后將遺傳算法與最大類(lèi)間方差結(jié)合起來(lái),對(duì)障礙物進(jìn)行閾值分割,最后采用邊緣檢測(cè)和形態(tài)學(xué)處理將障礙物的大致輪廓提取出來(lái)。(2)障礙物的特征提取與識(shí)別分類(lèi)。采用形狀參數(shù)法對(duì)障礙物進(jìn)行準(zhǔn)確定位,去除背景中無(wú)關(guān)干擾,然后提出了改進(jìn)型的輪廓不變矩對(duì)障礙物進(jìn)行特征提取。最后,采用了形狀參數(shù)和歐式距離相似度測(cè)量?jī)煞N方法實(shí)現(xiàn)了障礙物的分類(lèi)識(shí)別。(3)障礙物的距離測(cè)量。首先分析了攝像機(jī)的成像模型,然后對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,獲得攝像機(jī)的內(nèi)參,最后根據(jù)小孔成像原理搭建了測(cè)距模型,計(jì)算出電機(jī)車(chē)與障礙物之間的距離。(4)防撞預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)電機(jī)車(chē)的行車(chē)速度、安全距離和程序運(yùn)行時(shí)間等要求,采用模塊化思想,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)軟件。
【關(guān)鍵詞】:防撞預(yù)警 障礙物檢測(cè) 特征提取 模板匹配 單目測(cè)距
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TD76;TP277
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- 英文摘要6-15
- 1 緒論15-21
- 1.1 課題研究背景與意義15-16
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
- 1.3 論文創(chuàng)新工作19
- 1.4 論文主要工作及章節(jié)安排19-21
- 2 防撞預(yù)警系統(tǒng)中障礙物的檢測(cè)與提取21-43
- 2.1 電機(jī)車(chē)前方障礙物圖像的預(yù)處理21-28
- 2.2 電機(jī)車(chē)前方障礙物的輪廓粗提取28-39
- 2.3 實(shí)驗(yàn)與分析39-42
- 2.4 本章小結(jié)42-43
- 3 電機(jī)車(chē)前方障礙物識(shí)別算法的設(shè)計(jì)43-59
- 3.1 電機(jī)車(chē)前方障礙物的不變特征量的提取43-48
- 3.2 電機(jī)車(chē)前方障礙物的識(shí)別分類(lèi)48-50
- 3.3 實(shí)驗(yàn)與分析50-57
- 3.4 本章小結(jié)57-59
- 4 基于單目視覺(jué)的障礙物距離測(cè)量59-75
- 4.1 攝像機(jī)成像模型59-63
- 4.2 攝像機(jī)的標(biāo)定63-67
- 4.3 電機(jī)車(chē)前方障礙物的距離測(cè)量67-68
- 4.4 實(shí)驗(yàn)與分析68-73
- 4.5 本章小結(jié)73-75
- 5 基于單目視覺(jué)的電機(jī)車(chē)防撞預(yù)警系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)75-81
- 5.1 防撞預(yù)警規(guī)則的設(shè)計(jì)75-76
- 5.2 電機(jī)車(chē)防撞預(yù)警系統(tǒng)的總體實(shí)現(xiàn)76-80
- 5.3 本章小結(jié)80-81
- 6 總結(jié)與展望81-83
- 參考文獻(xiàn)83-89
- 作者簡(jiǎn)歷89-93
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集93
【參考文獻(xiàn)】
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