原文传递
车载全景图像拼接算法研究及系统实现
| 论文题名： | 车载全景图像拼接算法研究及系统实现 |
| 关键词： | 车载全景图像;拼接算法;鱼眼校正;直接线性变换;加权融合 |
| 摘要： | 随着中国经济的快速发展，汽车普及于千家万户。作为当今世界主要交通工具，汽车在提供人们交通便利的同时，也导致了各种交通事故的发生，可谓是一把双刃剑。分析汽车交通事故发生的主要起因，各种统计数据表明，事故多发生在汽车的视野盲区。盲区容易导致驾驶员对汽车周围环境做出错误判断，从而造成行人碰撞、车辆擦伤等事故的发生。针对车载环境视野盲区问题，车载全景图像给出了解决方案。车载全景图像提供给驾驶员一幅汽车全景无盲区的视图画面，驾驶员通过观察视图画面来了解盲区内的环境信息，从而避免了交通事故的发生。 车载环境中，安装四路鱼眼摄像头采集汽车四周图像信息，视频采集卡将四路图像信息传入到处理器中进行全景图合成，最终结果显示在液晶显示屏。全景图合成过程中，首先对鱼眼图像进行畸变校正，校正过后进行视角变换得到俯视图，最后对四个方向俯视图进行配准和融合，生成汽车全景视图。分析了车载全景图像拼接算法各个步骤后，本文主要研究内容如下： （1）在鱼眼图像畸变校正步骤中，本文以校正精度较高的成像模型算法为基础，综合常用的等距投影模型内部校正效果好、正交投影模型边缘校正效果好的优点，运用一种基于加权平均成像模型的鱼眼图像校正算法，使得畸变图像在边缘和内部均有良好校正效果。 （2）在俯视投影变换步骤中，本文以简单有效的直接线性变换算法为基础，变换过程不需要知道摄像机外参数信息，只需标定空间中的四对顶点坐标。针对实际标定过程中标定点测量误差引起的俯视效果不佳的问题，本文采用了修正的直接线性变换算法，使得俯视变换效果更加精确。 （3）在图像配准变换步骤中，本文对实验环境进行布置，在汽车周围围一圈白色框线，以拥有丰富边缘信息的框线对角区域为模板，在搜索图中找到配准子图位置。本文运用了基于边缘模板的配准算法，减少计算量的同时利用边缘配准信息得到精确的配准结果。在图像融合步骤中，本文采用三角函数加权融合方法进行融合，得到了较好的融合效果。 本文最后讨论了将PC上仿真的算法运用到汽车环境的步骤，最终设计了一套嵌入式平台下的汽车全景视觉系统软件。实车实验证明，本文设计的车载全景图像拼接算法满足系统实时性和有效性的要求，具有实际运用价值。 |
| 作者： | 付雪冬 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 徐红兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
