红外激光与图像复合防撞告警技术

发布时间：2023-01-15 18:00

　　近年来,随着汽车保有量的增加,由于汽车碰撞事故带来的经济损失和人员伤亡日趋严重,作为一个交通事故频发的国家,汽车主动安全技术成为科研机构和汽车厂商的研究重点。本文旨在研究不同应用场景下的汽车防撞告警技术,该技术实现在不同应用场景下,通过信息处理的手段得到前方车辆相对当前车辆的距离、方位以及前方车辆的外部特征等基本信息。在这种背景下本文提出了简单场景下的单目测距模型和使用范围更广的红外激光与图像数据融合的多传感器的防撞模型。本文主要研究的技术有车辆检测,单目测距,红外激光与图像复合防撞等。本文的结构如下:首先,从图像处理的角度提出了基于车辆阴影特征的车辆检测方法,对图像进行预处理,使用二次自适应阈值分割算法初步将车辆提取出来,生成假设性区域后,利用车辆的对称性过滤掉不符合条件的虚假干扰,保证了检测的正确性。然后,在检测到车辆的情况下,研究了摄像机的坐标转化关系和图像的畸变模型,通过张正友平面标定法对相机的内部参数进行标定,本文提出一种简单场景下基于相机空间投影关系的单目测距模型,并对相机的俯仰角进行了修正,通过大量实验,分析了影响测距精度的因素,保证了本模型的精确性。最后,本文阐述了复杂... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 汽车防撞告警系统的国外发展现状
        1.2.2 汽车防撞告警系统的国内发展现状
        1.2.3 车辆检测
        1.2.4 测距方法比较
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本章小结
2 车辆检测
    2.1 图像预处理
        2.1.1 图像灰度化
        2.1.2 图像平滑
        2.1.3 提取感兴趣区域
    2.2 边缘提取
    2.3 阈值分割
    2.4 提取车底与路面交线边缘
    2.5 基于对称性的车辆验证
    2.6 本章小结
3 红外激光和图像复合防撞系统总述
    3.1 汽车防撞告警系统的性能要求
    3.2 汽车防撞系统及其组成
        3.2.1 汽车防撞系统概述
        3.2.2 激光测距模块
        3.2.3 单目测距模块
    3.3 汽车防撞数学模型
        3.3.1 汽车制动模型中制动距离的计算
        3.3.2 两车情况判定标准
    3.4 本章小结
4 单目成像测距原理
    4.1 摄像机成像原理
    4.2 四种坐标系以及相互转换
        4.2.1 相机的四坐标系模型
        4.2.2 坐标系之间的相互转换
    4.3 相机畸变模型
    4.4 相机标定
    4.5 单目测距原理模型
        4.5.1 传统单目测距
        4.5.2 本文单目测距模型
        4.5.3 单目测距数据分析与修正
    4.6 本章小结
5 红外激光和图像复合防撞模型分析
    5.1 红外激光与相机固定位置的参数标定方法
        5.1.1 外参标定模型
        5.1.2 实验验证
    5.2 红外激光与相机信息融合防撞模型
        5.2.1 数据融合模型原理
        5.2.2 融合车辆定位模型
    5.3 基于自适应卡尔曼滤波器的修正算法
        5.3.1 卡尔曼滤波原理
        5.3.2 描述目标运动的模型常加速度模型
        5.3.3 基于自适应卡尔曼滤波器的前方目标运动状态估计
        5.3.4 前方目标状态估计的状态模型和量测模型
        5.3.5 实验结果分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 本文主要创新点
    6.3 研究展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车防撞雷达MFSK信号应用仿真研究[J]. 李靖,李广柱,石婷,伍泽全,费洪晓.  计算机技术与发展. 2017(07)
[2]基于车底阴影的车前障碍物检测[J]. 赵日成.  电子科技. 2015(03)
[3]诱发道路交通事故的关键因子分析方法研究[J]. 韦凌翔,陈红,王龙飞,赵丹婷,邵海鹏.  交通信息与安全. 2015(01)
[4]道路交通事故类型与诱因分析[J]. 张大伟,贺锦鹏,孙立志,周大永,刘卫国,冯擎峰.  汽车工程师. 2015(01)
[5]基于卡尔曼滤波的TDOA/AOA混合定位算法[J]. 张怡,席彦彪,李刚伟,赵凯华.  计算机工程与应用. 2015(20)
[6]基于单目视觉的移动机器人目标测距方法研究[J]. 黄灿,张大禹.  软件. 2012(10)
[7]基于车底阴影的前方运动车辆检测[J]. 齐美彬,潘燕,张银霞.  电子测量与仪器学报. 2012(01)
[8]基于改进光流法的运动目标检测[J]. 杨叶梅.  计算机与数字工程. 2011(09)
[9]用于目标测距的单目视觉测量方法[J]. 韩延祥,张志胜,戴敏.  光学精密工程. 2011(05)
[10]基于雷达宽带回波的目标测距和测速方法[J]. 郭汝江,吴明敏.  现代雷达. 2009(04)

博士论文
[1]动态定位中的卡尔曼滤波研究[D]. 宋迎春.中南大学 2006

硕士论文
[1]汽车主动防撞毫米波雷达信号处理技术研究[D]. 吴永存.西南科技大学 2016
[2]用于汽车防撞的高精度脉冲激光测距系统[D]. 周玉蛟.南京理工大学 2016
[3]基于机器视觉的前方车辆检测与测距系统设计[D]. 佟卓远.哈尔滨工业大学 2015
[4]辅助驾驶中的路面障碍检测技术研究[D]. 赵日成.西安电子科技大学 2015
[5]基于单目视觉的实时测距方法研究[D]. 王文波.大连理工大学 2014
[6]车前障碍物检测及车道线识别研究[D]. 王海涛.哈尔滨工业大学 2013
[7]显微视觉定位系统中的摄像机标定技术研究[D]. 王文强.大连理工大学 2013



本文编号：3731330