基于嵌入式技术的三维全景环视系统研究
发布时间：2022-10-20 11:44
汽车智能化发展的脚步不断加快,汽车行业从最初的机械系统向着电子系统转化,新一代先进驾驶辅助辅助系统（Advanced Driver Assistant Systems,ADAS）得到了飞速发展。在汽车市场激烈的科技竞争中,汽车全景影像系统作为最新科技脱颖而出,它是一套多摄像头采集汽车周围环境,通过行车电脑（Electronic Control Unit,ECU）对图像无缝拼接,由车载液晶显示器提供给驾驶者超宽视角的实时图像信息消除视线盲区,帮助驾驶者更加直观、安全行车的驾驶辅助系统。目前市场上存在的汽车全景影像系统一般都是俯视视角下的鸟瞰视图。本文提出三维全景环视系统是一种多摄像头附着在汽车外部,用于汽车环视可视化的系统框架。框架根据摄像机图像亮度、颜色等相关性质来达到先进的可视化效果,呈现的画面像是由一台位置选择在汽车周围3D空间中拍出的3D画面环视效果。本文首先提出汽车三维全景环视系统视图方案并根据视图方案制定系统架构,由附着在汽车周围的四个摄像头所采集的原始图像构造一个在汽车上方的虚拟摄像头拍摄出的自由视角可视化调节的三维环视图像。系统中需要大量的汽车周围原始图像信息,为减少系统...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景及国内外发展现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 三维全景环视的发展前景
1.4 论文结构与内容
第二章 汽车三维环视方案及原理
2.1 汽车三维环视方案
2.1.1 三维环视硬件方案
2.1.2 三维环视软件方案
2.2 摄像机图像建模
2.2.1 三大坐标系及其变换
2.2.2 相机模型
2.3 三维视图原理
2.4 本章小结
第三章 汽车三维环视图像处理算法
3.1 张正友相机标定法
3.1.1 棋盘角点检测
3.1.2 鱼眼摄像头标定参数
3.1.3 最大似然参数估计
3.2 非线性鱼眼摄像头畸变矫正
3.2.1 畸变类型和畸变原理
3.2.2 畸变矫正
3.2.3 图像质量评估
3.3 基于区域匹配的图像拼接
3.3.1 区域匹配
3.3.2 图像融合
3.4 本章小结
第四章 汽车三维环视三维绘图
4.1 半球形三维环境模型
4.2 三维汽车模型
4.3 虚拟摄像头变换视角
4.3.1 三维空间中视角变换原理
4.3.2 鼠标轨迹球算法实现视角变换
4.4 本章小结
第五章 嵌入式平台实现
5.1 嵌入式硬件系统设计
5.1.1 嵌入式硬件平台设计
5.2 嵌入式软件运行环境搭建
5.2.1 视频设备驱动开发
5.2.2 动态库移植
5.2.3 三维环视软件移植
5.3 系统测试
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]SURF与RANSAC组合图像拼接算法[J]. 赫更新,马嘉文,张西克,潘大为,陈亮. 应用科技. 2018(04)
[2]顾及多相机拼接成像特征的高分一号卫星影像自适应匹配方法[J]. 韩杰,谢勇,吴国玺,喻铮铮,钱跃磊,关小果. 国土资源遥感. 2017(04)
[3]一种快速去除大尺寸工件鬼影图像的精密拼接算法[J]. 黎欣,吴黎明,王桂棠,陈宇俊,林坚海,荣快. 计算机应用研究. 2018(10)
[4]结合区域分块的快速BRISK图像拼接算法[J]. 赵婷,康海林,张正平. 激光与光电子学进展. 2018(03)
[5]基于移动最小二乘法的视差图像拼接[J]. 楚东东,李海晟. 计算机应用与软件. 2017(08)
[6]基于数值模拟的注浆过程三维动态可视化[J]. 王乾伟,钟登华,佟大威,敖雪菲,王青松. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(08)
[7]基于特征分块的视差图像拼接算法[J]. 张晶晶,翟东海,黄莉芝,喻强. 计算机工程. 2018(05)
[8]交通路口监控视频跨视域多目标跟踪的可视化[J]. 刘彩虹,张磊,黄华. 计算机学报. 2018(01)
[9]360°环视系统成功进入车载前装市场[J]. 铁建. 军民两用技术与产品. 2017(03)
[10]Intersil推出带MIPI-CSI2接口的四通道视频解码器[J]. 智能制造. 2016(10)
博士论文
[1]基于影像的近景目标三维重建若干关键技术研究[D]. 王晓南.武汉大学 2014
硕士论文
[1]基于Zynq的嵌入式图像特征提取系统设计与实现[D]. 杨宗明.西南交通大学 2017
[2]全景视图泊车辅助系统中的多视点视频拼接[D]. 陈浩.南京邮电大学 2016
[3]基于Gstreamer的嵌入式流媒体传输系统的研究与实现[D]. 宫健.南京邮电大学 2016
[4]全景视频实时拼接技术研究[D]. 李彬.西安工业大学 2016
[5]多路音视频采集系统的设计与实现[D]. 邓旭同.西安电子科技大学 2015
[6]嵌入式双码流网络视频监控设备的设计与实现[D]. 万永辉.浙江工业大学 2015
[7]基于Renderman规范的Catmull-Clark层次细分曲面渲染[D]. 张佳磊.山东大学 2015
[8]基于H.264的在线视频监控系统设计与实现[D]. 杨绪鹏.电子科技大学 2015
[9]大尺寸体积测量中的摄像机标定算法研究[D]. 杨璞晶.东北大学 2014
[10]基于双目视觉的障碍物检测研究[D]. 李权.南京农业大学 2014
本文编号：3694436
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景及国内外发展现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 三维全景环视的发展前景
1.4 论文结构与内容
第二章 汽车三维环视方案及原理
2.1 汽车三维环视方案
2.1.1 三维环视硬件方案
2.1.2 三维环视软件方案
2.2 摄像机图像建模
2.2.1 三大坐标系及其变换
2.2.2 相机模型
2.3 三维视图原理
2.4 本章小结
第三章 汽车三维环视图像处理算法
3.1 张正友相机标定法
3.1.1 棋盘角点检测
3.1.2 鱼眼摄像头标定参数
3.1.3 最大似然参数估计
3.2 非线性鱼眼摄像头畸变矫正
3.2.1 畸变类型和畸变原理
3.2.2 畸变矫正
3.2.3 图像质量评估
3.3 基于区域匹配的图像拼接
3.3.1 区域匹配
3.3.2 图像融合
3.4 本章小结
第四章 汽车三维环视三维绘图
4.1 半球形三维环境模型
4.2 三维汽车模型
4.3 虚拟摄像头变换视角
4.3.1 三维空间中视角变换原理
4.3.2 鼠标轨迹球算法实现视角变换
4.4 本章小结
第五章 嵌入式平台实现
5.1 嵌入式硬件系统设计
5.1.1 嵌入式硬件平台设计
5.2 嵌入式软件运行环境搭建
5.2.1 视频设备驱动开发
5.2.2 动态库移植
5.2.3 三维环视软件移植
5.3 系统测试
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]SURF与RANSAC组合图像拼接算法[J]. 赫更新,马嘉文,张西克,潘大为,陈亮. 应用科技. 2018(04)
[2]顾及多相机拼接成像特征的高分一号卫星影像自适应匹配方法[J]. 韩杰,谢勇,吴国玺,喻铮铮,钱跃磊,关小果. 国土资源遥感. 2017(04)
[3]一种快速去除大尺寸工件鬼影图像的精密拼接算法[J]. 黎欣,吴黎明,王桂棠,陈宇俊,林坚海,荣快. 计算机应用研究. 2018(10)
[4]结合区域分块的快速BRISK图像拼接算法[J]. 赵婷,康海林,张正平. 激光与光电子学进展. 2018(03)
[5]基于移动最小二乘法的视差图像拼接[J]. 楚东东,李海晟. 计算机应用与软件. 2017(08)
[6]基于数值模拟的注浆过程三维动态可视化[J]. 王乾伟,钟登华,佟大威,敖雪菲,王青松. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(08)
[7]基于特征分块的视差图像拼接算法[J]. 张晶晶,翟东海,黄莉芝,喻强. 计算机工程. 2018(05)
[8]交通路口监控视频跨视域多目标跟踪的可视化[J]. 刘彩虹,张磊,黄华. 计算机学报. 2018(01)
[9]360°环视系统成功进入车载前装市场[J]. 铁建. 军民两用技术与产品. 2017(03)
[10]Intersil推出带MIPI-CSI2接口的四通道视频解码器[J]. 智能制造. 2016(10)
博士论文
[1]基于影像的近景目标三维重建若干关键技术研究[D]. 王晓南.武汉大学 2014
硕士论文
[1]基于Zynq的嵌入式图像特征提取系统设计与实现[D]. 杨宗明.西南交通大学 2017
[2]全景视图泊车辅助系统中的多视点视频拼接[D]. 陈浩.南京邮电大学 2016
[3]基于Gstreamer的嵌入式流媒体传输系统的研究与实现[D]. 宫健.南京邮电大学 2016
[4]全景视频实时拼接技术研究[D]. 李彬.西安工业大学 2016
[5]多路音视频采集系统的设计与实现[D]. 邓旭同.西安电子科技大学 2015
[6]嵌入式双码流网络视频监控设备的设计与实现[D]. 万永辉.浙江工业大学 2015
[7]基于Renderman规范的Catmull-Clark层次细分曲面渲染[D]. 张佳磊.山东大学 2015
[8]基于H.264的在线视频监控系统设计与实现[D]. 杨绪鹏.电子科技大学 2015
[9]大尺寸体积测量中的摄像机标定算法研究[D]. 杨璞晶.东北大学 2014
[10]基于双目视觉的障碍物检测研究[D]. 李权.南京农业大学 2014
本文编号：3694436
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