發(fā)布時(shí)間：2021-08-07 03:34

　　隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)及視覺傳感器的快速發(fā)展,基于視覺的外參優(yōu)化及應(yīng)用已逐漸發(fā)展成為這個(gè)領(lǐng)域的核心技術(shù)之一,同時(shí)也受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注及重視。自動(dòng)駕駛車輛需要具有獨(dú)立自主執(zhí)行任務(wù)的能力,這將改善城市道路交通系統(tǒng)的安全性、可靠性,并且減小城市環(huán)境污染,緩解擁堵。在自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,如何有效的提高視覺傳感器的感知能力以及提供自身參考定位這個(gè)問(wèn)題,仍然存在很大的挑戰(zhàn)。本文將深入研究相機(jī)外參優(yōu)化及其相關(guān)的應(yīng)用。針對(duì)真實(shí)場(chǎng)景應(yīng)用的自動(dòng)駕駛車輛,本文在考慮平面約束下,對(duì)相機(jī)的外參進(jìn)行自標(biāo)定。在兩視圖幾何的基礎(chǔ)上,通過(guò)圖像幀之間的關(guān)系導(dǎo)出新的模型,將旋轉(zhuǎn)矩陣分解為兩個(gè)部分;之后,在滿足車輛的非完整性約束情況下,讓車輛進(jìn)行兩次確定的運(yùn)動(dòng),分別求解這兩部分參數(shù)。此外,通過(guò)引入虛擬相機(jī)矯正旋轉(zhuǎn),能夠以更高的精度和更快的速度求解相機(jī)外參中的平移向量。特別是當(dāng)相機(jī)光軸平行于運(yùn)動(dòng)平面時(shí),我們不需要求解相機(jī)之間的位姿關(guān)系,這樣可以在不知道相機(jī)內(nèi)參的情況獲得相機(jī)的外參。設(shè)計(jì)了仿真實(shí)驗(yàn),對(duì)幾種相關(guān)算法進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示算法的求解精度表現(xiàn)很好,真實(shí)場(chǎng)景中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了該算法的有效性和簡(jiǎn)便性。在真實(shí)場(chǎng)景中,特別... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２?ＤＡＲＰＡ挑戰(zhàn)賽冠軍車輛??

第１章緒論?浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文??Ｃｒｕｉｓｅ宣布將于２０１９至２０２０年間推出其商業(yè)計(jì)劃，如果實(shí)現(xiàn)，這是人類有史以來(lái)第一??次大規(guī)模量產(chǎn)自動(dòng)駕駛汽車，對(duì)于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域具有里程碑的意義。Ｕｂｅｒ也將旗下的自??動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)拆分，名下?lián)碛校玻担岸噍v無(wú)人車（圖１．３（ｃ））在路上測(cè)試，但由于造成全球首例??自動(dòng)駕駛撞死人事故，使得Ｕｂｅｒ的名聲急劇下滑。Ｔｅｓｌａ是美國(guó)一家電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠商，??其自動(dòng)駕駛汽車（圖１．３（ｄ））采用視覺解決方案，車內(nèi)搭載了?１個(gè)前置毫米波雷達(dá)、８顆攝??像頭、１２個(gè)超聲波傳感器，完全以攝像頭為中心。除了這幾家非常著名的公司外，美國(guó)??福特公司，德國(guó)寶馬、奔馳公司，日本豐田、雷諾一日產(chǎn)、現(xiàn)代集團(tuán)，另外還有芯片公??司因特爾、英偉達(dá)，汽車技術(shù)提供商博世，它們都在結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)研發(fā)自動(dòng)駕駛技術(shù)，??為民眾打造優(yōu)質(zhì)的自動(dòng)駕駛出行服務(wù)。??（ａ）?Ｗａｙｍｏ?（ｂ）?Ｃｒｕｉｓｅ??（ｃ）?Ｕｂｅｒ?（ｄ）?Ｔｅｓｌａ??圖１．３國(guó)外著名公司的自動(dòng)駕駛汽車??１．２．１．２國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛車輛研究現(xiàn)狀??國(guó)內(nèi)的自動(dòng)駕駛研究起步較晚，但是相關(guān)的技術(shù)研究步伐并沒(méi)有落下。從２０世紀(jì)８０??年代開始研究無(wú)人駕駛技術(shù)，１９８９年，我國(guó)的第一輛智能小車由國(guó)防科大研發(fā)，這輛小??車長(zhǎng)１００ｃｍ、寬６０ｃｍ、重１７５ｋｇ，有一個(gè)導(dǎo)向輪和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，它有視覺感知，路徑規(guī)??戈１Ｊ，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等完備的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)【２（）】。１９９２年，第一輛真正意義上的無(wú)人駕駛汽??車由北京理工大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、南京理工大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)等五所高校聯(lián)??合研發(fā)，命名為ＡＴＢ－１?（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＴｅｓｔＢｅｄ－１），配

第１章緒論?浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文??物的接收、認(rèn)可�？傊�，無(wú)論如何，自動(dòng)駕駛的未來(lái)可期。??１．２．２相機(jī)外參標(biāo)定技術(shù)研究現(xiàn)狀??１．２．２．１視覺傳感器研究現(xiàn)狀??當(dāng)代視覺傳感器被廣泛的應(yīng)用到各行各業(yè)中，視覺傳感器是整個(gè)視覺系統(tǒng)信息??的直接來(lái)源，多數(shù)是由一個(gè)、兩個(gè)或者多個(gè)相機(jī)組成，并且有時(shí)還要需要其他輔助??設(shè)備。如果按照不同圖象傳感器分類，一般分為ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ?Ｃｏｕｐｌｅｄ?Ｄｅｖｉｃｅ）相機(jī)與??ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ?Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ?Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）相機(jī)，ＣＣＤ?相機(jī)是目前絕大多數(shù)機(jī)器??視覺系統(tǒng)中所使用的工業(yè)相機(jī)，與ＣＣＤ相機(jī)相比，雖然ＣＭＯＳ相機(jī)有工藝簡(jiǎn)單、成本??低廉、低功耗、系統(tǒng)整合性好、區(qū)域讀取圖象靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)，但由于生產(chǎn)工藝上的差??距，ＣＭＯＳ目前在除噪及靈敏度方面仍遜于ＣＣＤ，因此大部分使得ＣＭＯＳ相機(jī)現(xiàn)在處于??民用階段，尚無(wú)法達(dá)到大面積應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的要求。??自動(dòng)駕駛車輛上面的視覺系統(tǒng)，一般分為單目視覺系統(tǒng)、雙目視覺系統(tǒng)和深度相??機(jī)系統(tǒng)。單目相機(jī)系統(tǒng)利用單個(gè)相機(jī)獲取圖像進(jìn)行處理和運(yùn)算，系統(tǒng)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)??單，成本低，但是無(wú)法恢復(fù)場(chǎng)景中深度信息｜２￣。雙目相機(jī)和深度相機(jī)系統(tǒng)的目的就??是通過(guò)某種手段恢復(fù)相機(jī)與物體之間的距離，雖然都是為了測(cè)量距離，但是雙目相機(jī)??和深度相機(jī)的原理是不一樣的。雙目相機(jī)由兩個(gè)單目相機(jī)組成，兩個(gè)相機(jī)之間的距離??（ｃ）軍交“猛獅２號(hào)”?（ｄ）西交“先鋒號(hào)”??圖１．４中國(guó)智能車未來(lái)挑戰(zhàn)賽部分冠軍車輛??８??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]世界衛(wèi)生組織發(fā)布《2018年全球道路安全現(xiàn)狀報(bào)告》[J]. 張亞麗.  中華災(zāi)害救援醫(yī)學(xué). 2019(02)
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博士論文
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[2]基于仿人智能控制的無(wú)人地面車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)研究[D]. 張衛(wèi)忠.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
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碩士論文
[1]基于多視圖幾何的平面移動(dòng)機(jī)器人位姿提取與控制[D]. 李楊.浙江大學(xué) 2019
[2]基于單目視覺幾何的智能車輛位姿估計(jì)[D]. 高嚴(yán)巖.浙江大學(xué) 2018
[3]基于單目視覺的室內(nèi)目標(biāo)定位技術(shù)研究[D]. 王婷婷.天津大學(xué) 2012



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