本文關(guān)鍵詞：全景圖像的校正與拼接算法

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【摘要】：近年來,隨著城市經(jīng)濟的不斷發(fā)展,汽車的使用量日益增加,造成城市道路擁擠現(xiàn)象日益嚴重,給城市交通帶來極大的影響。其中由于道路汽車的過度密集,造成駕駛員在行車及泊車過程,由于視覺盲區(qū)所導(dǎo)致的交通事故的頻繁發(fā)生,給駕駛員及馬路行人的生命安全帶來極大的威脅。本文針對這一現(xiàn)象,提出了一套車載全景顯示系統(tǒng),又稱360度全景顯示系統(tǒng),該系統(tǒng)是在車身四周安裝攝像頭,采集車身四周的圖像,通過圖像變換的方法,將采集到的四副圖像拼接成一幅從汽車上方向下看的鳥瞰圖,使駕駛員能夠通過駕駛室內(nèi)的顯示屏顯示的汽車周圍四個方向的環(huán)境,安全、快捷的輔助駕駛員駕駛,減少由于視覺盲區(qū)造成的交通事故的發(fā)生。論文主要分成三大部分,其中第一部分主要介紹了系統(tǒng)所使用的成像鏡頭的詳細信息,并對其成像過程進行詳細的分析,以此為基礎(chǔ),展開對整個全景系統(tǒng)成像部分的研究及分析。第二部分主要介紹圖像處理的算法,針對于車身四周采集到的四副魚眼圖像,將其進行魚眼圖像的畸變校正,并對其進行空間逆投影變換,最后轉(zhuǎn)換成汽車間身四個方向的俯視圖,在使用本文提出的圖像拼接算法,對四幅圖像進行圖像拼接,將其轉(zhuǎn)換成從汽車上方向下看的鳥瞰圖。其中魚眼圖像畸變校正算法采用的是多項式擬合算法,簡單高效的實現(xiàn)了魚眼圖像的畸變校正。而圖像的逆投影變換,采用的是圖像的空間立體幾何的分析。最后是圖像拼接部分,同時也是該系統(tǒng)中最為核心的部分。這部分劃分為圖像配準,模型建立,圖像坐標變換,圖像融合,和圖像拼接算法比較五部分。其中圖像配準是采用特殊標定的實驗環(huán)境,使整個系統(tǒng)圖像變換部分得到極大的簡化。在文中,考慮到車載系統(tǒng)的實時性問題,并且提高系統(tǒng)的運行速率,采用了矩陣導(dǎo)出的方法,能將采集到的四幅魚眼圖像,直接通過矩陣點對點的方式,拼接成全景圖像,極大地提高了系統(tǒng)的運行速度及系統(tǒng)的運行時間,為系統(tǒng)的實時性顯示環(huán)境提供可能。最后,為了保證顯示的拼接圖像在接縫處的連貫性,還需對最后的圖像進行圖像的融合算法處理。第三部分主要介紹整個車載全景顯示系統(tǒng)所使用的硬件環(huán)境及在硬件環(huán)境下的調(diào)試效果。在介紹硬件平臺部分,主要介紹了車載全景顯示系統(tǒng)的整體設(shè)計思路,及最后的設(shè)計設(shè)計成果。
【關(guān)鍵詞】：車載全景 圖像處理 魚眼鏡頭 圖像拼接 實時顯示
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 前言8-19
• 1.1 課題研究背景及研究意義8-10
• 1.1.1 課題研究背景8-9
• 1.1.2 課題研究意義9-10
• 1.2 車載全景系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 汽車輔助系統(tǒng)的發(fā)展10-13
• 1.2.2 車載全景系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容16-17
• 1.4 論文各章節(jié)主要內(nèi)容17-19
• 2 成像鏡頭的選型及圖像畸變校正19-34
• 2.1 不同種類全景鏡頭的介紹19-22
• 2.1.1 多圖像拼接系列的全景成像19-20
• 2.1.2 屋頂懸掛式成像模型20-22
• 2.1.3 項目鏡頭選型22
• 2.2 超廣角魚眼鏡頭22-25
• 2.2.1 魚眼鏡頭的光學(xué)成像22-23
• 2.2.2 魚眼鏡頭的成像模型23-25
• 2.3 魚眼鏡頭的圖像采集25-29
• 2.3.1 CMOS調(diào)試25
• 2.3.2 成像質(zhì)量調(diào)試25-27
• 2.3.3 魚眼圖像中心調(diào)試27-29
• 2.4 魚眼畸變圖像的校正29-34
• 2.4.1 不同校正方法的分析29-30
• 2.4.2 魚眼鏡頭畸變形成原因30-31
• 2.4.3 鏡頭畸變校正算法研究31-34
• 3 圖像的透視變換及插值算法34-45
• 3.1 幾種不同坐標系之間的轉(zhuǎn)化34-39
• 3.1.1 世界坐標系與圖像坐標系之間的轉(zhuǎn)換35-37
• 3.1.2 坐標系的映射關(guān)系轉(zhuǎn)換37-39
• 3.2 圖像的插值算法39-42
• 3.2.1 最近鄰域插值39
• 3.2.2 雙線性插值39-40
• 3.2.3 雙三次插值40-42
• 3.3 獲得俯視圖的流程及結(jié)果說明42-44
• 3.3.1 獲得俯視圖的流程42-43
• 3.3.2 俯視圖的結(jié)果及分析43-44
• 3.4 小結(jié)44-45
• 4 全景鳥瞰圖的獲得45-57
• 4.1 全景圖像拼接的基本介紹45-46
• 4.1.1 全景圖像拼接的前提45
• 4.1.2 圖像拼接的分析45-46
• 4.2 幾種不同的全景圖像拼接方法46-55
• 4.2.1 方格布標定拼接法47-52
• 4.2.2 基于菱形塊的全景圖像拼接方法52-55
• 4.2.3 不同圖像拼接算法的比較分析55
• 4.3 圖像融合55-57
• 5 車載全景顯示系統(tǒng)設(shè)計57-63
• 5.1 車載全景顯示系統(tǒng)57-58
• 5.2 軟件設(shè)計部分58-59
• 5.3 硬件設(shè)計部分59-61
• 5.3.1 硬件組成部分59-60
• 5.3.2 硬件工作流程60-61
• 5.4 車載全景顯示系統(tǒng)的DSP顯示61-62
• 5.5 小結(jié)62-63
• 6 本文結(jié)論與未來展望63-65
• 6.1 本文結(jié)論63
• 6.2 未來展望63-65
• 7 參考文獻65-71
• 8 論文發(fā)表情況71-72
• 9 致謝72-73
• 附錄73

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陸斌,宋立彤;一種全景圖像的動態(tài)顯示方法[J];計算機測量與控制;2003年03期

2 陸斌;劉波;;動態(tài)全景圖像在模擬跟蹤測量中的應(yīng)用[J];微處理機;2006年01期

3 徐瑋;王煒;張茂軍;吳玲達;;一種基于凸曲面反射鏡的柱面全景圖像無縫快速生成系統(tǒng)[J];計算機工程與科學(xué);2006年11期

4 陳立棟;徐瑋;包衛(wèi)東;張茂軍;熊志輝;;一種全景圖像瀏覽器的設(shè)計與實現(xiàn)[J];小型微型計算機系統(tǒng);2008年03期

5 張健,段滔,劉愛東;全景圖像幾何畸變校正的算法研究及其軟件實現(xiàn)[J];光學(xué)與光電技術(shù);2003年02期

6 丁明明,王琰,董傲霜;全景圖像技術(shù)研究進展[J];沈陽工業(yè)學(xué)院學(xué)報;2004年04期

7 伍勝男,伍春洪;全景圖像技術(shù)及其應(yīng)用[J];科技通報;2005年06期

8 王紅霞;伍春洪;楊揚;張?zhí)m;;計算機生成三維全景圖像研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];計算機科學(xué);2008年06期

9 婁靜濤;李永樂;王煒;張茂軍;;基于小波多尺度分解的互補全景圖像融合[J];計算機應(yīng)用;2013年09期

10 楊欣榮,劉獻如,伍春洪,楊揚;全景圖像技術(shù)研究與進展[J];湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2005年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 呂源治;王世剛;劉爽;張曉軍;;基于陪集分割的全景圖像的分布式編碼[A];第十五屆全國圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

2 顧景文;李麗;;基于全景圖像虛擬導(dǎo)游應(yīng)用的若干問題[A];中國圖象圖形學(xué)會第十屆全國圖像圖形學(xué)術(shù)會議（CIG’2001）和第一屆全國虛擬現(xiàn)實技術(shù)研討會（CVR’2001）論文集[C];2001年

3 高明;曹洋;方帥;;一種新的全景圖像展開與校正方法[A];第十四屆全國圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

4 王國美;陳孝威;;基于分形的全景圖像生成算法研究[A];第二屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議(HHME2006)——第15屆中國多媒體學(xué)術(shù)會議(NCMT'06)論文集[C];2006年

5 侯舒維;郭寶龍;;一種快速的柱面全景圖像生成技術(shù)[A];第三屆全國數(shù)字成像技術(shù)及相關(guān)材料發(fā)展與應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2004年

6 孫立光;楊新苗;;面向混合交通流的全景圖像檢測方法研究[A];2007第三屆中國智能交通年會論文集[C];2007年

7 伍春洪;楊揚;游福成;;三維全景圖像生成技術(shù)[A];立體圖象技術(shù)及其應(yīng)用研討會論文集[C];2005年

8 談?wù)?張志軍;周建龍;;全景圖像的虛擬場景漫游[A];'2000系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2000年

9 連曉峰;竇麗華;陳杰;;基于圖割算法的全景圖像立體匹配[A];2007年中國智能自動化會議論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 葉慕曾 編譯;機器人“接旨”上路指揮救險[N];大眾科技報;2001年

2 吳雙桐;街頭攝影適合出片的12個題材[N];中國攝影報;2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 肖易寒;基于Contourlet變換的全景圖像處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

2 宋寶森;全景圖像拼接方法研究與實現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

3 高輝;用于街景重現(xiàn)的平行拼圖技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

4 王紅霞;基于3D重建的三維全景成像系統(tǒng)的研究[D];北京科技大學(xué);2009年

5 王曉輝;基于SOA的電力GIS平臺及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王亞迪;基于SURF的全景圖像的拼接[D];長春工業(yè)大學(xué);2016年

2 梁荷東;基于多攝像機的全景圖像獲取平臺設(shè)計[D];北京交通大學(xué);2016年

3 李洪蕊;全景圖像的校正與拼接算法[D];天津科技大學(xué);2015年

4 郭文松;用于立體三維重建的全景圖像生成技術(shù)研究[D];鄭州大學(xué);2016年

5 潘飛宏;基于雙目魚眼圖的全景圖像自動生成關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

6 謝啟;基于ARM的全景圖像自動拼接技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2016年

7 何鼎乾;全景圖像獲取和顯示技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2013年

8 王碧云;基于微透鏡陣列的全景圖像技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2013年

9 孫潔;全景圖像無縫鑲嵌技術(shù)研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

10 眭昊天;多視點全景圖像輔助泊車系統(tǒng)研究[D];蘇州大學(xué);2014年

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本文編號：604787