基于单目视觉的斜坡障碍物测距方法研究
发布时间：2021-03-27 14:51
本文主要针对计算机视觉技术在智能车上的普遍应用的现状,通过对车载单目摄像机采集的图片信息进行图像处理,获得前方障碍物车辆的位置信息,辅助车辆制动、避障,提高行车安全。算法主要是在检测出前方车辆的基础上,考虑路面坡度对视觉测距的影响,通过建立测距模型完成对实车距离的推导计算。首先,通过摄像机标定获取其内部和外部参数。摄像机内部参数使用张正友摄像机标定法可以准确、快速地计算获得;考虑到摄像机安装后对车道线消失点和路面消失线的影响,利用消失点的图像坐标和消失线的位置计算出摄像机的外部参数,包括俯仰角,偏航角和旋转角。接着,进行图像预处理操作,提取出路面车道线的边缘特征,运用概率霍夫变换算法,通过添加约束拟合出道路车道线;根据车道线斜率变化分析路面坡度情况,并进一步计算出消失点坐标;考虑到道路交通要素很多,文中把车辆作为障碍物并使用adaboost算法实现对前方车辆的检测,接着提取测量点坐标。然后,依据摄像机成像原理,建立表示车辆距离的测距模型并将道路坡度考虑进模型中,根据自车到斜坡的距离以及自车与障碍物车辆的位置关系,分情况推导出路面坡度以及障碍物车辆距离的计算公式,并分析车辆跟车过程中车辆...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光笔式测量法的测量棒Fig1.1Themeasuringroboflightpenmeasuringmethod
图 1.2 几何形状约束法位姿示意图2 Geometric shape constraint normal pose d出物体边缘的特征点后拟合椭圆，着计算出圆法线的方向角ω和高低ang 等人分别研究两个独立的圆和同深度信息恢复算法中，参数的计算运动视觉为主。为消除近距离成像焦测距和散焦测距的几何光学法的可调时，使被测点位于聚焦位置，距离。散焦方法则是利用物体的位的散焦图像特征现象，使用两个或离信息。栾长一在矫正畸变图像的
2.1 摄像机针孔成像模型摄像机成像基于针孔成像理论，是根据三维空间中的点通过光学中心投影到像平面的过程所建立的模型，也称为摄像机的线性透视投影模型[48]。图像是三维空间中的物体借助针孔成像在像平面上的反映，其通道数和像素数值表达了对应点的反射光强和颜色组成，像素点的位置分布与三维空间坐标系和图像平面坐标系相关。计算机视觉研究中，理想的投影成像模型依据光轴中心所建立，反映了三维立体到像平面的投影关系，也称为针孔模型[49]。因此，可以视针孔模型为摄像机成像模型。摄像机成像过程中主要涉及四个坐标系之间的转换：世界坐标系 wwwwO XYZ，摄像机坐标系 ccccO XYZ，图像坐标系 o xy以及像素坐标系 ouvuv [50]。2.2 坐标系建立以及相互转换2.2.1 坐标系建立摄像机成像过程中涉及到的多个坐标系之间的转换反映的是摄像机成像的整个过程[51]。如图 2.1 示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]2019年第十一届数字图像处理国际会议（ICDIP2019） 2019年5月10～13日 广州中山大学[J]. 计算机应用研究. 2019(02)
[2]基于激光结构光的视觉传感器的图像处理技术研究应用及展望[J]. 孙博文,朱志明,郭吉昌,于英飞. 焊接. 2018(09)
[3]无人驾驶汽车发展现状及未来展望[J]. 穆康乐. 电子技术与软件工程. 2017(21)
[4]自动驾驶产业发展现状及趋势[J]. 伦一. 电信网技术. 2017(06)
[5]面向2020的自动驾驶业态及我国产业发展的政策建议[J]. 徐西峰,董明芳. 现代电信科技. 2017(01)
[6]宝马集团、英特尔和Mobileye将在2017年下半年开始无人驾驶汽车的路测[J]. 中国安防. 2017(Z1)
[7]无人车在国内首次开放城市道路试运营[J]. 汽车与配件. 2016(50)
[8]扫描19家获加州无人驾驶牌照的公司[J]. 阮晓东. 新经济导刊. 2016(12)
[9]先进驾驶辅助系统开始普及[J]. 周路菡. 新经济导刊. 2016(08)
[10]Mobileye:商用车驾驶员的第3只眼[J]. 赵冉. 专用车与零部件. 2016(04)
博士论文
[1]基于光靶标的双相机三坐标测量系统关键技术的研究[D]. 彭凯.天津大学 2007
硕士论文
[1]基于视觉的无人机地面目标精确定位算法研究[D]. 房东飞.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于视觉的扫地机器人导航系统设计与实现[D]. 李敏.中国科学技术大学 2018
[3]基于双目单视面和结构光的三维复原精度研究[D]. 黄治凡.华南理工大学 2018
[4]基于三维激光雷达的障碍物检测与跟踪研究[D]. 汪世财.合肥工业大学 2018
[5]基于机器视觉的辅助驾驶系统中预警系统设计[D]. 毛河.电子科技大学 2014
[6]基于单目视觉的前方车辆检测和测距方法研究[D]. 冯月.北京化工大学 2013
[7]基于单目视觉的实时车距测量方法研究[D]. 陈琦.武汉理工大学 2013
[8]基于定焦平移序列图像的测距技术研究[D]. 栾长一.沈阳理工大学 2013
[9]基于图像处理的车辆行驶过程中自主辅助控速技术的研究[D]. 杨先勇.重庆大学 2012
[10]基于单目视觉的车辆主动安全技术研究[D]. 张青森.电子科技大学 2011
本文编号：3103697
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光笔式测量法的测量棒Fig1.1Themeasuringroboflightpenmeasuringmethod
图 1.2 几何形状约束法位姿示意图2 Geometric shape constraint normal pose d出物体边缘的特征点后拟合椭圆，着计算出圆法线的方向角ω和高低ang 等人分别研究两个独立的圆和同深度信息恢复算法中，参数的计算运动视觉为主。为消除近距离成像焦测距和散焦测距的几何光学法的可调时，使被测点位于聚焦位置，距离。散焦方法则是利用物体的位的散焦图像特征现象，使用两个或离信息。栾长一在矫正畸变图像的
2.1 摄像机针孔成像模型摄像机成像基于针孔成像理论，是根据三维空间中的点通过光学中心投影到像平面的过程所建立的模型，也称为摄像机的线性透视投影模型[48]。图像是三维空间中的物体借助针孔成像在像平面上的反映，其通道数和像素数值表达了对应点的反射光强和颜色组成，像素点的位置分布与三维空间坐标系和图像平面坐标系相关。计算机视觉研究中，理想的投影成像模型依据光轴中心所建立，反映了三维立体到像平面的投影关系，也称为针孔模型[49]。因此，可以视针孔模型为摄像机成像模型。摄像机成像过程中主要涉及四个坐标系之间的转换：世界坐标系 wwwwO XYZ，摄像机坐标系 ccccO XYZ，图像坐标系 o xy以及像素坐标系 ouvuv [50]。2.2 坐标系建立以及相互转换2.2.1 坐标系建立摄像机成像过程中涉及到的多个坐标系之间的转换反映的是摄像机成像的整个过程[51]。如图 2.1 示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]2019年第十一届数字图像处理国际会议（ICDIP2019） 2019年5月10～13日 广州中山大学[J]. 计算机应用研究. 2019(02)
[2]基于激光结构光的视觉传感器的图像处理技术研究应用及展望[J]. 孙博文,朱志明,郭吉昌,于英飞. 焊接. 2018(09)
[3]无人驾驶汽车发展现状及未来展望[J]. 穆康乐. 电子技术与软件工程. 2017(21)
[4]自动驾驶产业发展现状及趋势[J]. 伦一. 电信网技术. 2017(06)
[5]面向2020的自动驾驶业态及我国产业发展的政策建议[J]. 徐西峰,董明芳. 现代电信科技. 2017(01)
[6]宝马集团、英特尔和Mobileye将在2017年下半年开始无人驾驶汽车的路测[J]. 中国安防. 2017(Z1)
[7]无人车在国内首次开放城市道路试运营[J]. 汽车与配件. 2016(50)
[8]扫描19家获加州无人驾驶牌照的公司[J]. 阮晓东. 新经济导刊. 2016(12)
[9]先进驾驶辅助系统开始普及[J]. 周路菡. 新经济导刊. 2016(08)
[10]Mobileye:商用车驾驶员的第3只眼[J]. 赵冉. 专用车与零部件. 2016(04)
博士论文
[1]基于光靶标的双相机三坐标测量系统关键技术的研究[D]. 彭凯.天津大学 2007
硕士论文
[1]基于视觉的无人机地面目标精确定位算法研究[D]. 房东飞.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于视觉的扫地机器人导航系统设计与实现[D]. 李敏.中国科学技术大学 2018
[3]基于双目单视面和结构光的三维复原精度研究[D]. 黄治凡.华南理工大学 2018
[4]基于三维激光雷达的障碍物检测与跟踪研究[D]. 汪世财.合肥工业大学 2018
[5]基于机器视觉的辅助驾驶系统中预警系统设计[D]. 毛河.电子科技大学 2014
[6]基于单目视觉的前方车辆检测和测距方法研究[D]. 冯月.北京化工大学 2013
[7]基于单目视觉的实时车距测量方法研究[D]. 陈琦.武汉理工大学 2013
[8]基于定焦平移序列图像的测距技术研究[D]. 栾长一.沈阳理工大学 2013
[9]基于图像处理的车辆行驶过程中自主辅助控速技术的研究[D]. 杨先勇.重庆大学 2012
[10]基于单目视觉的车辆主动安全技术研究[D]. 张青森.电子科技大学 2011
本文编号：3103697
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