车载视频数据分析及测距方法研究

发布时间：2020-08-28 03:20

【摘要】：视觉测距方法是计算机科学中研究生物视觉的领域。类似于生物视觉系统获取外界信息的过程,视觉测距方法首先需要借助拍摄仪器获得记录了外界信息的二维图像,然后使用计算机研究二维图像与外界信息之间的对应关系,最后进行一系列的运算获得外界物体的距离。视觉测距方法测距过程中只需用到各类摄像仪器,这种测距方法实现成本低,且该方法不向外界发送任何信息,不会造成各种意义上的环境污染。正因为视觉测距方法的优越性,各个领域已经出现了利用视觉测距方法研发的先进产品。但是,这些产品几乎都是使用传统的横向双目视觉测距方法,这不禁引发了一系列的思考:双目视觉测距一定要使用横向模型吗?双目视觉测距中能否仅仅使用成本更低的一个摄像机完成双目视觉测距?带着这些思考,本文的主要研究工作如下:1.研究纵向双目视觉测距方法。本文研究了传统的横向双目视觉测距模型及其数学原理,研究了纵向双目视觉测距模型,给出了具体的纵向测距方法,进行了测距实验。实验结果表明纵向双目视觉测距方法的测量精度与传统的横向双目视觉测距方法相差无几,这代表着使用横向双目视觉测距方法的应用也可以考虑纵向双目视觉方法。2.结合视频利用单目完成纵向双目测距。本文以基于车载视频的路灯定位这一应用为例,探讨了如何仅使用一个摄像机完成双目视觉测距。这是因为车载视频中前、后帧之间的关系就代表了纵向双目视觉测距方法中的前、后两张图片。实验表明完全可以利用单目模拟双目测距。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6
【图文】：

图像平面,针孔成像,摄像机,光心

进行摄像机参数的标定实验。逡逑２．１摄像机的成像模型逡逑如图２．１所示为摄像机的针孔成像模型，被摄像机拍摄的物体最终会在摄像机的图逡逑像平面上形成一个等比例、倒立的像。图中的拍摄平面相当于摄像机的镜头，图像平面逡逑相当于胶卷，理论情况下的光心是镜头的中心点，光轴通过光心与图像平面的中心点相逡逑连，这两个平面之间的距离就是焦距的长度。逡逑图像平面逦拍＾＾１逦＞逡逑光心逡逑ｎ逦逦Ｌ逡逑光轴逡逑图２．１摄像机针孔成像模型逡逑图像平面逦拍＾逦＇逡逑光心逡逑ｉ逦３ｔ％逡逑ｉ逦ｒ＊逦１逦逦—逦逦逦＊＊邋—逦逦逦■一逡逑Ｉ邋ＩＵ＾逡逑ｉ邋：逦Ｉ逡逑等效图像平面逡逑图２．２等效的摄像机针孔成像模型逡逑由于原始的图像平面是一个倒立的平面，这对于图像的分析和处理造成了一定的困逡逑８逡逑

彩色图像,模板,镜头

像素尺寸是１．４ａｏｔｘＬ４／ｏｔ７，采集数据为８位彩色图像，ｊｐｇ格式，镜头标称焦距４ｍｍ，逡逑分辨率选择为３２６４Ｘ２４４８，镜头能够记录的最广范围是２８ｍｍ。逡逑图２．７邋Ｓｏｎｙ邋ＩＭＸ１７９摄像头相关参数逡逑如图２．８所示，用于实验的模版是一个９Ｘ６的黑白棋盘格，在标定实验中，可以逡逑将该图放在任意地方，在实验中需要按顺时针方向标记其里边７Ｘ５个角点，还需要提逡逑前测量出方格的边长。逡逑媝逡逑图２．８标定模板逡逑２．５．２标定过程逡逑（１）

摄像头,相关参数

分辨率选择为３２６４Ｘ２４４８，镜头能够记录的最广范围是２８ｍｍ。逡逑图２．７邋Ｓｏｎｙ邋ＩＭＸ１７９摄像头相关参数逡逑如图２．８所示，用于实验的模版是一个９Ｘ６的黑白棋盘格，在标定实验中，可以逡逑将该图放在任意地方，在实验中需要按顺时针方向标记其里边７Ｘ５个角点，还需要提逡逑前测量出方格的边长。逡逑媝逡逑图２．８标定模板逡逑２．５．２标定过程逡逑（１）

【参考文献】