双目系统在汽车倒车影像中的应用

发布时间：2017-10-09 15:11

  本文关键词：双目系统在汽车倒车影像中的应用

  更多相关文章： 双目立体视觉 摄像机标定 距离测量 倒车轨迹

【摘要】：随着社会不断发展,汽车行业达到了空前繁荣的景象,普通家庭成了汽车消费的主体,城市更加拥堵因而行车安全也应该得到高度重视,汽车主动安全是汽车电子发展的新方向。汽车倒车由于驾驶技术、视角以及方向相反等系列问题引发事故频发,尤其对新手来说事故率更高,所以在汽车倒车方面的安全辅助设备功能应该得到加强和提高。双目视觉综合型很强,设计到很多领域的专业知识,现在有关双目立体视觉系统技术已经发展成熟,但是在汽车倒车影像方面并没有得到充分应用。本文针对双目视觉在倒车影像中的应用为背景展开研究和实验。首先,在摄像机标定方面进行了研究,在摄像机的传统标定方法分析的基础上,提出了基于棋盘格作为标靶图像的半自动相机标定方法。根据张正友的两步校准方法,校准方案采用首先计算单个摄像机线性模型,再利用单个摄像机对两个摄像机进行标定的策略进行标定。实验的结果表明,本文所提出的标定方法操作简单、算法稳定可靠,并能满足精度要求。其次,本文使用基于特征的匹配策略,本文使用SURF角点子对特征点进行检测和描述,并且针对匹配过程中出现误匹配的现象,使用了优化的R-RANSAC算法和交叉匹配策略,较好的剔除了误匹配现象,使得最终达到了匹配高成功率和高精度。最后,在特征点匹配的基础上,根据测距原理对特征点进行了深度信息恢复,完成测距目的,以及根据车辆运动模型,推导出倒车运动轨迹方程,并且轨迹方程高度参数化,方便了平台的迁移。本系统使用通用摄像器件,距离测量功能部分精度只达到了一般通用电子水平,但是满足了实时性的要求,而倒车轨迹功能部分能够很好地实现了曲线跟随转向信息实时改变并绘画的目的。
【关键词】：双目立体视觉 摄像机标定 距离测量 倒车轨迹
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6;TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 双目系统的研究现状8-9
• 1.3 倒车影像的研究现状9
• 1.4 主要研究内容9-11
• 第二章 双目系统原理11-18
• 2.1 双目立体视觉系统原理11-13
• 2.2 摄像机成像原理13-14
• 2.3 双目立体视觉模型14-16
• 2.3.1 极线几何基础14-15
• 2.3.2 视差理论15-16
• 2.4 立体匹配16-17
• 2.5 OpenCV17
• 2.6 本章小结17-18
• 第三章 摄像机标定18-28
• 3.1 概述18
• 3.2 摄像机成像模型18-22
• 3.2.1 针孔摄像机模型18-19
• 3.2.2 透视投影19-20
• 3.2.3 坐标系转换20-22
• 3.3 从已知场景中标定一个摄像机22
• 3.4 标定实验22-27
• 3.5 本章小结27-28
• 第四章 立体匹配28-43
• 4.1 预处理28-30
• 4.2 立体匹配30-36
• 4.2.1 特征的选择30-33
• 4.2.2 约束准则33-34
• 4.2.3 匹配算法34-36
• 4.3 匹配实验36-42
• 4.3.1 角点36
• 4.3.2 SURF36-39
• 4.3.3 特征点匹配算法39-40
• 4.3.4 图像融合40
• 4.3.5 结果40-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 双目视觉在汽车倒车应用43-50
• 5.1 距离测量43-45
• 5.1.1 测距原理43
• 5.1.2 误差分析43-44
• 5.1.3 精度分析44-45
• 5.2 倒车轨迹45-49
• 5.2.1 倒车轨迹模型45-48
• 5.2.2 实时倒车轨迹显示算法48-49
• 5.3 本章小结49-50
• 第六章 结论和展望50-51
• 6.1 论文完成的工作50
• 6.2 工作展望50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-54

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