原文传递
基于DSP的全景视觉泊车辅助系统研究
| 论文题名： | 基于DSP的全景视觉泊车辅助系统研究 |
| 关键词： | 汽车驾驶;泊车行为;全景视觉辅助系统;系统设计;安全性 |
| 摘要： | 随着国民经济水平的不断提高，城镇居民的机动车拥有量飞速增加，使得驾驶员泊车行为日趋困难。车辆盲区是构成安全泊车的最大障碍。据统计30％的事故是由于尾部盲区所造成的。本文研究设计了基于DSP的全景视觉泊车辅助系统，通过采集安装在车身四周的摄像机实时视频，经过DSP嵌入式平台处理输出车身四周360度全景俯视鸟瞰图像。驾驶者通过观察无盲区的周围环境信息进行泊车，对于提高泊车安全性具有积极的意义。 本文首先阐述了系统的架构设计，选择了4路摄像机部署的合理位置，充分利用DM642处理器的片上集成硬件资源，对多级存储结构与视频编解码器进行了配置。对于多路视频的实时采集与显示，本文基于DSP/BIOS操作系统设计了系统的底层硬件驱动和上层应用程序，成功构建了全景视觉泊车系统。 在分析摄像机成像原理的基础上，本文建立了鱼眼摄像机的成像模型，给出了场景到图像的变换关系。有别于常规的针孔模型，本文采用了径向对称模型。由于鱼眼镜头引入了严重的图像畸变，本文深入研究了鱼眼图像的畸变类型并给出了校正模型，其中除法模型是本文进行算法改进的基础。作为摄像机参数获取的必要前提，本文研究了张正友标定算法与通用标定算法。结合本文使用的鱼眼摄像机特点，选择通用标定算法进行标定摄像机，达到了较高的精度。 在获取多路视频并进行校正的基础上，本文通过空间变换将车身四周的多路图像统一到虚拟鸟瞰坐标系下，生成符合界面设计的周边环境俯视图。作为全景视图效果构建过程中的关键步骤，本文分析了多源图像拼接技术，考虑到DM642资源限制的因素，选择对车身四周的多源图像进行手动配准，根据实际情况对重合区域进行融合和亮度均衡。实验表明本文的拼接与融合方法达到了较好的效果。 本文采用基于DM642嵌入式平台实现全景视觉泊车系统，并针对硬件平台进行了软硬件优化。综合上述关键技术和算法，在优化改进畸变校正算法之后，DM642通过查表法与双通道缓冲任务调度，综合运用C6000平台的编程技术实现了算法优化和性能提升。现场开展的全景视觉泊车实验表明，本文设计和实现的全景视觉泊车辅助系统拥有很好的实时性，能够为驾驶者提供清晰无盲区的周边场景鸟瞰视图，为驾驶者在狭窄拥挤的区域实现安全泊车提供了有效的辅助手段。 |
| 作者： | 杨善宝 |
| 专业： | 模式识别与智能系统 |
| 导师： | 张云洲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
