基于圖像拼接與目標(biāo)檢測的駕駛輔助系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2023-06-04 04:04
當(dāng)今社會,駕駛已經(jīng)成了人們?nèi)粘I畹囊徊糠?在我國擁有的汽車數(shù)量大概有兩億輛,隨著車輛的數(shù)量增多,駕駛的事故也是屢見不鮮,因此減少事故發(fā)生率成為人們的熱切希望。為了減少駕駛事故的發(fā)生,減小駕駛的難度也就成了研究的熱門。目前部分車輛擁有駕駛輔助系統(tǒng),但是都忽視了車底的情況。要完成車底的監(jiān)視難度更大,如果在車底安裝攝像頭,會存在安裝位置過低導(dǎo)致視野狹窄,而且在過障礙物時容易被遮擋的缺點,本文利用圖像拼接算法實現(xiàn)了車底的監(jiān)視,但是普通的拼接算法不能滿足高一致性的拼接環(huán)境的算法需求,也不能滿足車載場景的實時性需求。本文針對這個問題設(shè)計了一種基于圖像拼接與目標(biāo)檢測的駕駛輔助系統(tǒng),實現(xiàn)了對車底視覺盲區(qū)的監(jiān)控,同時避免了使用其他方案的各種弊端。本文研究的駕駛輔助系統(tǒng)分為兩個模塊,底盤透視模塊與目標(biāo)檢測模塊。本文的主要內(nèi)容由以下三個部分組成:(1)底盤透視模塊。圖片初始化時,在一般的拼接算法流程中引入自適應(yīng)gamma變換,改善圖片質(zhì)量,并利用自適應(yīng)檢測閾值的初始化模塊保證了高一致性條件下的特征點檢測與描述效果;特征點匹配時設(shè)計與實現(xiàn)了特征點位置預(yù)測模塊,利用同幀特征點之間的位置關(guān)系與相鄰幀特征點位移連...
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.1 圖像拼接技術(shù)的研究
1.2.2 目標(biāo)檢測技術(shù)的研究
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
1.4 本論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 系統(tǒng)相關(guān)理論研究與總體設(shè)計
2.1 底盤透視模塊技術(shù)理論基礎(chǔ)
2.1.1 圖像拼接的基本方法選擇
2.1.2 FAST特征點檢測
2.1.3 BRISK特征提取算法
2.1.4 特征點匹配與圖像配準(zhǔn)
2.2 目標(biāo)檢測模塊理論基礎(chǔ)
2.2.1 MobileNet特征提取網(wǎng)絡(luò)
2.2.2 圖像目標(biāo)檢測
2.2.3 圖像語義分割
2.2.4 多任務(wù)網(wǎng)絡(luò)
2.3 系統(tǒng)總體分析與設(shè)計
2.4 本章總結(jié)
第三章 基于圖像拼接的底盤透視算法
3.1 現(xiàn)有算法與存在的問題分析
3.1.1 路面拼接場景的特殊算法需求
3.1.2 低對比度拼接問題分析
3.1.3 現(xiàn)有圖像拼接算法運行效果分析
3.2 改進(jìn)的拼接算法總體流程與拼接預(yù)處理
3.2.1 拼接算法總體流程
3.2.2 基于自適應(yīng)gamma變換的初始化方法
3.2.3 角點檢測閾值初始化及在線調(diào)整
3.3 基于運動趨勢與角點幾何位置改進(jìn)的匹配算法
3.3.1 圖片運動特點與匹配算法流程
3.3.2 特征點位置預(yù)測
3.4 單應(yīng)性矩陣計算與判斷方法的改進(jìn)
3.4.1 改進(jìn)的FSC算法
3.4.2 矩陣合理性判斷
3.5 實驗結(jié)果分析
3.5.1 預(yù)處理模塊實驗分析
3.5.2 基于預(yù)測的匹配算法實驗分析
3.5.3 矩陣估算與判斷實驗分析
3.5.4 總體拼接效果分析
3.6 本章總結(jié)
第四章 目標(biāo)檢測模塊算法的研究與設(shè)計
4.1 問題分析
4.2 網(wǎng)絡(luò)整體模型設(shè)計
4.3 網(wǎng)絡(luò)各模塊設(shè)計
4.3.1 改進(jìn)的MobileNet特征提取網(wǎng)絡(luò)
4.3.2 利用帶孔卷積對編解碼網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)
4.3.3 改進(jìn)的目標(biāo)檢測模塊
4.4 網(wǎng)絡(luò)實驗分析
4.4.1 網(wǎng)絡(luò)實驗準(zhǔn)備
4.4.2 特征提取網(wǎng)絡(luò)實驗分析
4.4.3編解碼網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)實驗
4.4.4目標(biāo)檢測網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)實驗
4.4.5綜合實驗
4.5 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)的實現(xiàn)與分析
5.1 計算平臺搭建與性能分析
5.1.1 算法實現(xiàn)的代碼架構(gòu)圖
5.1.2 高性能異構(gòu)計算架構(gòu)
5.2 外部環(huán)境搭建
5.2.1 攝像頭的選擇與安裝
5.2.2 自動化魚眼矯正與側(cè)轉(zhuǎn)俯工具
5.3 底盤透視模塊實驗與分析
5.3.1 模塊顯示界面
5.3.2 多線程方式與日志系統(tǒng)
5.3.3 實時性測量
5.3.4 拼接圖片標(biāo)定與誤差測量
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3830653
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.1 圖像拼接技術(shù)的研究
1.2.2 目標(biāo)檢測技術(shù)的研究
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
1.4 本論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 系統(tǒng)相關(guān)理論研究與總體設(shè)計
2.1 底盤透視模塊技術(shù)理論基礎(chǔ)
2.1.1 圖像拼接的基本方法選擇
2.1.2 FAST特征點檢測
2.1.3 BRISK特征提取算法
2.1.4 特征點匹配與圖像配準(zhǔn)
2.2 目標(biāo)檢測模塊理論基礎(chǔ)
2.2.1 MobileNet特征提取網(wǎng)絡(luò)
2.2.2 圖像目標(biāo)檢測
2.2.3 圖像語義分割
2.2.4 多任務(wù)網(wǎng)絡(luò)
2.3 系統(tǒng)總體分析與設(shè)計
2.4 本章總結(jié)
第三章 基于圖像拼接的底盤透視算法
3.1 現(xiàn)有算法與存在的問題分析
3.1.1 路面拼接場景的特殊算法需求
3.1.2 低對比度拼接問題分析
3.1.3 現(xiàn)有圖像拼接算法運行效果分析
3.2 改進(jìn)的拼接算法總體流程與拼接預(yù)處理
3.2.1 拼接算法總體流程
3.2.2 基于自適應(yīng)gamma變換的初始化方法
3.2.3 角點檢測閾值初始化及在線調(diào)整
3.3 基于運動趨勢與角點幾何位置改進(jìn)的匹配算法
3.3.1 圖片運動特點與匹配算法流程
3.3.2 特征點位置預(yù)測
3.4 單應(yīng)性矩陣計算與判斷方法的改進(jìn)
3.4.1 改進(jìn)的FSC算法
3.4.2 矩陣合理性判斷
3.5 實驗結(jié)果分析
3.5.1 預(yù)處理模塊實驗分析
3.5.2 基于預(yù)測的匹配算法實驗分析
3.5.3 矩陣估算與判斷實驗分析
3.5.4 總體拼接效果分析
3.6 本章總結(jié)
第四章 目標(biāo)檢測模塊算法的研究與設(shè)計
4.1 問題分析
4.2 網(wǎng)絡(luò)整體模型設(shè)計
4.3 網(wǎng)絡(luò)各模塊設(shè)計
4.3.1 改進(jìn)的MobileNet特征提取網(wǎng)絡(luò)
4.3.2 利用帶孔卷積對編解碼網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)
4.3.3 改進(jìn)的目標(biāo)檢測模塊
4.4 網(wǎng)絡(luò)實驗分析
4.4.1 網(wǎng)絡(luò)實驗準(zhǔn)備
4.4.2 特征提取網(wǎng)絡(luò)實驗分析
4.4.3編解碼網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)實驗
4.4.4目標(biāo)檢測網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)實驗
4.4.5綜合實驗
4.5 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)的實現(xiàn)與分析
5.1 計算平臺搭建與性能分析
5.1.1 算法實現(xiàn)的代碼架構(gòu)圖
5.1.2 高性能異構(gòu)計算架構(gòu)
5.2 外部環(huán)境搭建
5.2.1 攝像頭的選擇與安裝
5.2.2 自動化魚眼矯正與側(cè)轉(zhuǎn)俯工具
5.3 底盤透視模塊實驗與分析
5.3.1 模塊顯示界面
5.3.2 多線程方式與日志系統(tǒng)
5.3.3 實時性測量
5.3.4 拼接圖片標(biāo)定與誤差測量
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3830653
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