基于視覺導航的智能車輛自主行駛研究
本文關(guān)鍵詞:基于視覺導航的智能車輛自主行駛研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:視覺導航在智能車輛的智能導航中占有重要地位。由于計算機視覺相對于常用的傳感器如測距儀等,具有信息量豐富,智能化水平高等特點,因此其處理的數(shù)據(jù)較大。同時在復雜或者較危險環(huán)境中如何檢測路徑圖像是主要難題。本文選用了標識線圖像識別的導航方法。該導航方法原理簡單,實現(xiàn)容易,且技術(shù)成本和費用低。該方法的主要問題是標識線的變形矯正和邊緣檢測。本文以兩輪驅(qū)動智能車輛為研究對象,提出了一種簡單可行的圖像矯正算法——標定法,能夠有效地降低標識線圖像變形對參數(shù)提取的干擾,為智能車輛導航路徑的識別提供了準確的圖像信息。在視覺圖像處理方面,提出了一種先進行閾值分割,然后再對二值化的圖像進行濾波的圖像預處理方法,這其中包括改進的最優(yōu)閾值法、計算量較小的形態(tài)學濾波處理方法以及基于二階導數(shù)信息的邊緣檢測算法。同時在車體相對位置參數(shù)提取上進行了改進。仿真中采用了模糊最優(yōu)控制方法,且仿真計算證明了該控制方法對智能車輛的跟蹤控制有著良好的效果。為驗證以上圖像處理算法和跟蹤控制策略的正確性以及智能車輛實際工作效果,在自行研制的智能車輛實驗平臺上,完成了上位機的主程序(包括動態(tài)圖像處理、控制算法和數(shù)據(jù)通訊)以及下位單片機電機控制程序,并且進行了路徑跟蹤試驗。試驗結(jié)果表明基于以上算法的程序能夠滿足圖像處理的實時性,且智能車輛具有較好的抗噪聲干擾能力和較為準確和可靠地對路徑進行跟蹤。
【關(guān)鍵詞】:智能車輛 視覺導航 圖像處理 跟蹤控制
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:U463.6
【目錄】:
- 第一章 緒論13-24
- 1.1 智能車輛的用途13
- 1.2 智能車輛研究的意義13-14
- 1.3 國內(nèi)外研究進展14-18
- 1.4 智能車輛的研制目標、結(jié)構(gòu)和常用到的傳感器18-20
- 1.5 智能車輛視覺導航與控制中的關(guān)鍵技術(shù)20-22
- 1.6 本文所研究的主要內(nèi)容22-24
- 第二章 智能車輛視覺導航算法的研究24-37
- 2.1 二維平面的投影變換及標定方法24-30
- 2.2 標識線圖像識別的導航原理及改進方法30-32
- 2.3 標識線圖像的閾值分割32-34
- 2.4 標識線的邊緣提取34-36
- 2.5 車體相對位置參數(shù)的提取結(jié)果36
- 2.6 本章小結(jié)36-37
- 第三章 基于數(shù)學形態(tài)學的圖像濾波處理37-47
- 3.1 數(shù)學形態(tài)學圖像濾波特點37-38
- 3.2 數(shù)學形態(tài)學的概念38-43
- 3.3 基于輪廓結(jié)構(gòu)元素的形態(tài)學43-46
- 3.4 本章小結(jié)46-47
- 第四章 基于運動學模型的智能車輛跟蹤控制仿真分析47-61
- 4.1 智能小車的整體結(jié)構(gòu)分析47-48
- 4.2 智能小車的運動學分析48-56
- 4.3 控制器設計56-58
- 4.4 仿真分析58-60
- 4.5 本章小結(jié)60-61
- 第五章 試驗61-81
- 5.1 試驗中的硬件配置61
- 5.2 上位機主程序介紹61-74
- 5.3 下位單片機電機控制系統(tǒng)74-79
- 5.4 試驗結(jié)果與分析79-80
- 5.5 本章小結(jié)80-81
- 第六章 結(jié)論81-83
- 6.1 結(jié)論81-82
- 6.2 本文的不足和建議82-83
- 參考文獻83-89
- 碩士期間參與科研項目89
- 在讀期間發(fā)表論文89-90
【引證文獻】
中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 李進;視覺導航智能車輛的路徑識別和跟蹤控制[D];合肥工業(yè)大學;2008年
2 張國權(quán);基于視覺導航的智能車輛目標檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D];蘭州理工大學;2012年
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 劉佰昂;單攝像頭條件下的行人識別與跟蹤方法研究[D];中南大學;2010年
2 王興昌;基于視覺的四輪驅(qū)動電動汽車轉(zhuǎn)向控制方法研究[D];燕山大學;2012年
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4 李碧春;基于視覺導航智能車輛設計與實踐研究[D];合肥工業(yè)大學;2006年
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7 王偉莉;車輛安全行駛輔助導航研究[D];西北工業(yè)大學;2007年
8 張利平;視覺導航系統(tǒng)中道路圖像處理技術(shù)研究[D];中北大學;2007年
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10 王少鋒;競賽用智能汽車的研究與實現(xiàn)[D];蘭州理工大學;2008年
本文關(guān)鍵詞:基于視覺導航的智能車輛自主行駛研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:474112
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