基于毫米波雷达和视觉信息融合的自动泊车系统研究学位论文
发布时间：2022-02-26 07:48
近几年全国汽车保有量随着我国居民生活水平的提高也在不断升高,各城市的交通压力日益增大,无论是公路还是停车场,交通环境越来越拥挤。拥挤的停车位给新手司机和老司机都带来了不同程度上的困难与压力,这导致以停车为诱因的交通事故比例逐年增高,自动泊车技术作为自动驾驶技术的最后一环,其不仅对乘客的乘坐体验有着重要影响,而且对于自动驾驶技术最终是否能够投入应用具有重要意义。本文通过同时利用毫米波雷达检测的距离信息和摄像头提供的信息进行了对自动泊车系统的研究,主要研究工作包括以下内容:本文针对目前市场上主流环视摄像头安装位置的缺陷提出了新型摄像头安装方式,利用OpenCV3中fisheye模块进行了鱼眼摄像头的内参标定工作。以尽可能利用左右鱼眼摄像头的位置优势为原则,进行了环视图像的拼接工作,最终得到的拼接图片可以很好的显示出车辆周围环境的俯视图。针对停车线检测与识别功能,本文首先将其与车道线检测进行了对比,指出了其相对于车道线检测的复杂性,提出了在传统霍夫变换直线检测算法的基础上进行杂线过率、聚类以及停车线拟合的方法。通过这种方法,成功提取出了能够表示停车线的一组线段。然后根据提取出的这组线段进行了...
【文章来源】：上海交通大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 自动泊车研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究情况
1.2.2 国内研究情况
1.3 本文创新点
1.4 文章内容结构
第二章 自动泊车系统架构
2.1 自动泊车系统硬件架构
2.1.1 硬件配置
2.1.2 自动泊车系统硬件连接
2.2 自动泊车系统软件架构
2.2.1 ROS系统简介
2.2.2 自动泊车系统程序框架
2.3 本章小结
第三章 自动泊车环视系统设计与安装
3.1 鱼眼摄像头安装
3.2 鱼眼摄像头标定
3.2.1 摄像头标定原理
3.2.2 鱼眼镜头成像模型
3.2.3 标定流程及结果分析
3.3 环视图像拼接
3.3.1 环视图像拼接流程
3.3.2 白平衡处理
3.4 本章小结
第四章 停车线检测与识别
4.1 停车线检测
4.1.1 基于霍夫变换的直线检测方法
4.1.2 杂线过滤和聚类算法
4.1.3 停车线拟合
4.2 停车位识别
4.2.1 车位识别算法
4.2.2 毫米波雷达标定
4.2.3 空闲车位识别及障碍物停让
4.3 本章小结
第五章 平行泊车路径规划方法
5.1 车辆运动模型
5.1.1 阿克曼转向模型
5.1.2 车辆最小转弯半径
5.2 双圆弧路径规划
5.3 路径规划方法优化
5.3.1 约束条件分析
5.3.2 任意初始位姿半实时多段平行泊车路径规划方法
5.4 本章小结
第六章 路径跟踪控制方法
6.1 航位推算方法
6.2 路径跟踪横向控制算法
6.2.1 常用的车辆横向控制模型
6.2.2 横向控制算法优化
6.3 路径跟踪纵向控制算法
6.4 本章小结
第七章 算法仿真实验与实车实验
7.1 Prescan简介
7.2 仿真算法介绍
7.3 仿真结果分析
7.4实车实验
第八章 总结与展望
8.1 总结
8.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于canny和霍夫变换的车道线识别算法研究[J]. 唐阳山,李栋梁,朱停仃,黄贤成. 汽车实用技术. 2017(22)
[2]基于车载多视角的鱼眼图像拼接算法[J]. 周芳,杨鸣,王益平. 数据通信. 2017(05)
[3]基于参考点配准法的全景泊车系统研究[J]. 杨刚,臧春华,李仲年. 传感器与微系统. 2017(10)
[4]基于开源操作系统ROS的机器人软件开发[J]. 安峰. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(05)
[5]基于毫米波雷达的汽车盲点监测系统设计与实现[J]. 许正凯. 今日电子. 2017(03)
[6]摄像头简易标定方法设计探究[J]. 阮国熙. 数字技术与应用. 2016(09)
[7]梯度下降法的分析和改进[J]. 郭跃东,宋旭东. 科技展望. 2016(15)
[8]基于ROS的空间机器人人机交互系统设计[J]. 左轩尘,韩亮亮,庄杰,石琪琦,黄炜. 计算机工程与设计. 2015(12)
[9]基于PRESCAN的汽车自动驾驶仿真[J]. 贺勇,王春香,董永坤. 电脑知识与技术. 2012(33)
[10]基于灰度世界和白点检测的自动白平衡算法[J]. 金黄斌,秦兴,郭斌林. 电子器件. 2011(02)
硕士论文
[1]基于环视的自动泊车方法研究与系统设计[D]. 王旭东.上海交通大学 2013
[2]自动泊车路径仿真和运动控制研究[D]. 吴冰.合肥工业大学 2012
[3]基于超声波与机器视觉的自动泊车系统设计[D]. 王文飞.浙江大学 2011
本文编号：3644256
【文章来源】：上海交通大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 自动泊车研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究情况
1.2.2 国内研究情况
1.3 本文创新点
1.4 文章内容结构
第二章 自动泊车系统架构
2.1 自动泊车系统硬件架构
2.1.1 硬件配置
2.1.2 自动泊车系统硬件连接
2.2 自动泊车系统软件架构
2.2.1 ROS系统简介
2.2.2 自动泊车系统程序框架
2.3 本章小结
第三章 自动泊车环视系统设计与安装
3.1 鱼眼摄像头安装
3.2 鱼眼摄像头标定
3.2.1 摄像头标定原理
3.2.2 鱼眼镜头成像模型
3.2.3 标定流程及结果分析
3.3 环视图像拼接
3.3.1 环视图像拼接流程
3.3.2 白平衡处理
3.4 本章小结
第四章 停车线检测与识别
4.1 停车线检测
4.1.1 基于霍夫变换的直线检测方法
4.1.2 杂线过滤和聚类算法
4.1.3 停车线拟合
4.2 停车位识别
4.2.1 车位识别算法
4.2.2 毫米波雷达标定
4.2.3 空闲车位识别及障碍物停让
4.3 本章小结
第五章 平行泊车路径规划方法
5.1 车辆运动模型
5.1.1 阿克曼转向模型
5.1.2 车辆最小转弯半径
5.2 双圆弧路径规划
5.3 路径规划方法优化
5.3.1 约束条件分析
5.3.2 任意初始位姿半实时多段平行泊车路径规划方法
5.4 本章小结
第六章 路径跟踪控制方法
6.1 航位推算方法
6.2 路径跟踪横向控制算法
6.2.1 常用的车辆横向控制模型
6.2.2 横向控制算法优化
6.3 路径跟踪纵向控制算法
6.4 本章小结
第七章 算法仿真实验与实车实验
7.1 Prescan简介
7.2 仿真算法介绍
7.3 仿真结果分析
7.4实车实验
第八章 总结与展望
8.1 总结
8.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于canny和霍夫变换的车道线识别算法研究[J]. 唐阳山,李栋梁,朱停仃,黄贤成. 汽车实用技术. 2017(22)
[2]基于车载多视角的鱼眼图像拼接算法[J]. 周芳,杨鸣,王益平. 数据通信. 2017(05)
[3]基于参考点配准法的全景泊车系统研究[J]. 杨刚,臧春华,李仲年. 传感器与微系统. 2017(10)
[4]基于开源操作系统ROS的机器人软件开发[J]. 安峰. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(05)
[5]基于毫米波雷达的汽车盲点监测系统设计与实现[J]. 许正凯. 今日电子. 2017(03)
[6]摄像头简易标定方法设计探究[J]. 阮国熙. 数字技术与应用. 2016(09)
[7]梯度下降法的分析和改进[J]. 郭跃东,宋旭东. 科技展望. 2016(15)
[8]基于ROS的空间机器人人机交互系统设计[J]. 左轩尘,韩亮亮,庄杰,石琪琦,黄炜. 计算机工程与设计. 2015(12)
[9]基于PRESCAN的汽车自动驾驶仿真[J]. 贺勇,王春香,董永坤. 电脑知识与技术. 2012(33)
[10]基于灰度世界和白点检测的自动白平衡算法[J]. 金黄斌,秦兴,郭斌林. 电子器件. 2011(02)
硕士论文
[1]基于环视的自动泊车方法研究与系统设计[D]. 王旭东.上海交通大学 2013
[2]自动泊车路径仿真和运动控制研究[D]. 吴冰.合肥工业大学 2012
[3]基于超声波与机器视觉的自动泊车系统设计[D]. 王文飞.浙江大学 2011
本文编号：3644256
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