隨著汽車保有量的增加,全景視頻成像輔助駕駛系統(tǒng)有著越來越多的需求。近年來,隨著微電子的快速發(fā)展,低功耗的嵌入式視頻處理芯片越發(fā)成熟,使得車輛具備了實(shí)現(xiàn)全景視頻成像的前提條件。全景視頻成像系統(tǒng)能夠提供給駕駛員車輛四周的鳥瞰全景圖像,從而可以消除視覺盲區(qū),提高駕駛員駕駛的安全性,降低駕駛員的駕駛難度。相比于家用小型車輛,大型特種車輛車體更大,由此產(chǎn)生的盲區(qū)范圍也更大,在經(jīng)過一些狹小路況及出入洞庫等情況時(shí)駕駛難度更高,因此大型特種車輛對全景視頻成像輔助駕駛系統(tǒng)有著更迫切的需求。本文對大型特種車輛全景視頻成像系統(tǒng)的關(guān)鍵算法進(jìn)行了研究,對比了SIFT、SURF、ORB等圖像配準(zhǔn)算法,并在SIFT中引入距離權(quán)值,采用加權(quán)最小二乘方法提高了算法對于模糊區(qū)域的穩(wěn)定性。使用OcamCalib實(shí)現(xiàn)了大廣角魚眼攝像頭畸變校正,使用直接線性變換實(shí)現(xiàn)了圖像的鳥瞰變換,使用線性融合方法實(shí)現(xiàn)了圖像的快速融合,最終得到車輛周圍全景俯視圖。本文還進(jìn)行了大型特種車輛全景視頻成像系統(tǒng)的總體及軟件設(shè)計(jì),包括:進(jìn)行了大型特種車輛全景視頻成像系統(tǒng)總體設(shè)計(jì),確定了使用雙DSP和雙FPGA作為的主控制芯片的嵌入式系統(tǒng)架構(gòu);完成了FP...

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景、目的與意義
    1.2 全景視頻成像輔助系統(tǒng)的發(fā)展
    1.3 圖像配準(zhǔn)算法的發(fā)展
    1.4 主要研究內(nèi)容及章節(jié)結(jié)構(gòu)
2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 攝像頭布局分析
    2.3 傳統(tǒng)全景視頻成像系統(tǒng)的不足
    2.4 大型特種車輛全景視頻成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 系統(tǒng)組成
        2.4.2 全景視頻成像控制器
        2.4.3 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
    2.5 本章小結(jié)
3 全景圖像拼接算法基礎(chǔ)
    3.1 車載全景成像的基本流程
    3.2 魚眼鏡頭畸變及校正
        3.2.1 魚眼鏡頭的畸變模型
        3.2.2 張正友平面標(biāo)定
        3.2.3 OCamCaLib校正算法
    3.3 鳥瞰變換
    3.4 圖像配準(zhǔn)
        3.4.1 SIFT
        3.4.2 SURF
        3.4.3 特征檢測的ORB算法
    3.5 全景圖像融合
    3.6 系統(tǒng)算法及改進(jìn)
        3.6.1 特征點(diǎn)距離計(jì)算
        3.6.2 單應(yīng)性矩陣計(jì)算
        3.6.3 實(shí)驗(yàn)比較
    3.7 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)軟件概述
    4.2 軟件處理流程
    4.3 FPGA軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 模塊劃分及工作原理
        4.3.2 時(shí)鐘模塊
        4.3.3 SDI模塊
        4.3.4 DDR4 控制模塊
        4.3.5 SRIO接口模塊
        4.3.6 CAN接口模塊
    4.4 DSP軟件設(shè)計(jì)
        4.4.1 DSP軟件總體設(shè)計(jì)
        4.4.2 HyperLink接口模塊
        4.4.3 SRIO接口模塊
        4.4.4 DDR3 驅(qū)動(dòng)模塊
        4.4.5 IPC模塊
        4.4.6 DSP多核調(diào)度
        4.4.7 權(quán)值修正SIFT軟件實(shí)現(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)測試
    5.1 系統(tǒng)的測試車輛
    5.2 測試結(jié)果
        5.2.1 車型Ⅰ
        5.2.2 車型Ⅱ
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3902241