基于双目视觉的智能驾驶汽车对于前方运动物体的检测与定位研究

发布时间：2021-09-19 03:03

　　双目立体视觉技术一直都是无人驾驶汽车研究得重点,本文就针对无人驾驶汽车的环境感知部分,利用两个CMOSE相机组成的双目立体视觉系统,对汽车行驶时车辆前方的环境进行信息采集,并利用各种技术手段还原出三维信息。本文主要研究了如何利用双目立体视觉技术对障碍物进行测距,以及如何对运动目标进行检测与跟踪。在障碍物测距问题上,首先对左右两摄像机进行标定,在传统标定算法和张正友标定算法的基础上提出了改进的标定算法,改进后的标定算法把传统的世界坐标系改成了汽车坐标系,解决了当汽车行驶时,频繁对摄像机标定的过程;然后对双目摄像机采集的视频信息进行进行解帧处理,同时进行图像预处理,以此来消除图像中因外界环境或者摄像机本身产生的噪声影响;再对同一时刻的左右两图像进行双目校正,使两图像共面并且行对齐,为后面的特征匹配做准备;然后再对其进行特征点的检测并对其进行匹配,还研究了 Harris角点检测和SIFT角点检测算法原理,利用基于特征点的匹配方法对两幅图像进行匹配得出视差图;最后根据双目模型进行三维重建并得出距离。在目标检测与跟踪问题上,首先分析了目前主流的目标检测算法,结合其优缺点提出改进的检测算法,经过改... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－４根据直方图谷底确定阈值??Ｆｉｇ．２－４?Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ?ｔｈｅ?ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ?ａｃｃｏｒｄｉｎｇ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｈｉｓｔｏｇｒａｍ?ｂｏｔｔｏｍ??

双目视觉系统就是基于这个厚理，利用两个有一定间距的摄像头来模拟人的双眼，??同时对目标物体进行拍摄获得双目图像，然后根据左右图像中目标点的匹配关系，结??合相机透视投影原理计算出目标物距离摄像机的距离。双目立体视觉原理如图３－１所示《??Ａ?（Ｘ，ｙ，ｚ）??Ｘ１?Ｌ?Ｘ２??左摄像机?右摄像机??图３－１双目视觉原理图??Ｆｉｇ．３－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ?ｖｉｓｉｏｎ??由图可知，空间中的一点Ａ（ｘ，；ｖ，Ｚ）经过左右摄像机分别投影在左右视图上，投影??点距图像中心的距离分别为ＸＩ和Ｘ２，其中／为摄像机的焦距，Ｌ为两个摄像机之间??的距离，则根据Ｈ角形相似原理可得：??ｕ??Ｌｌ＾?Ｓ??＜?Ｌ?＝?Ｌｌ?＋?Ｌ２?（３－１）??ｎ??Ｌ２￣?Ｓ??２３??

在一定范围内找出极大值点，若响应值ｉ？大于阈值，则判断为角点。??ｍａｔｌａｂ中，可以使用ｈａｒｒｉｓ涵数，也可以．用ｆ?ｃｏｒｎｅｒ厨数直接检测Ｈａｒｒｉｓ角点特??征，如图３－４所示。??图３－４?Ｈａｒｒ?ｉ?ｓ角点特征提取??Ｆｉｇ．３－４?Ｈａｒｒｉｓ?ｃｏｍｅｒ?ｆｅａｔｕｒｅ?ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ??３１??

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卡尔曼滤波器的运动目标跟踪算法[J]. 王建东,王亚飞,张晶.  数字通信. 2009(06)
[2]基于双目视觉的运动目标跟踪与测量[J]. 张娟,潘建寿,吴亚鹏,刘继艳.  计算机工程与应用. 2009(25)
[3]基于双目视觉的运动物体实时跟踪与测距[J]. 祝琨,杨唐文,阮秋琦,王红波,韩建达.  机器人. 2009(04)
[4]星球探测机器人导航定位技术研究进展[J]. 岳海媛,解玉文,丁希仑,秦世引.  机器人技术与应用. 2008(03)
[5]半智能排爆机器人的单手双目手眼系统[J]. 范路桥,姚锡凡,蒋梁中,汪伟.  华南理工大学学报(自然科学版). 2008(04)

硕士论文
[1]基于双目视觉的机器人目标定位技术研究[D]. 闫磊.广东工业大学 2017
[2]基于OpenCV的视频序列中运动车辆的检测与跟踪[D]. 彭浩宇.西北师范大学 2016
[3]基于GPU的双目视觉运动目标检测跟踪算法研究[D]. 王婷婷.哈尔滨工业大学 2015
[4]基于双目视觉的红绿灯路口安全距离预警研究[D]. 王洪伟.安徽工程大学 2015
[5]基于多幅无序图像的三维重建技术[D]. 马吉跃.浙江工业大学 2015
[6]基于双目视觉的测距系统研究[D]. 王杰.安徽农业大学 2014
[7]双目立体视觉测距技术研究[D]. 靳盼盼.长安大学 2014
[8]基于飞思卡尔单片机的智能车及其调试系统设计[D]. 黄凯龙.湖南大学 2014
[9]双目视差测距中的立体匹配技术研究[D]. 孙怡.南京邮电大学 2013
[10]基于视频序列的运动目标检测与跟踪算法研究[D]. 秦小文.中北大学 2012



本文编号：3400880