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基于嵌入式的汽车全景环视系统的设计与实现
| 论文题名： | 基于嵌入式的汽车全景环视系统的设计与实现 |
| 关键词： | 汽车全景环视;图像拼接;图像处理;操作系统;鱼眼校正 |
| 摘要： | 随着现代工业科技的发展，汽车的出现方便了人类的生活，但是汽车数量的增加却带来了交通事故的频发。全世界每年约50万例交通事故是由汽车盲区引起的，研究汽车全景环视系统对消除汽车盲区、提高驾驶安全性有重要的实际意义。 汽车全景环视系统，是在汽车的车身周围安装多个摄像头，用于采集车身周围的图像信息，通过图像处理的方法将所采集的图像转变为俯视图，最后将多幅俯视图像拼接为一张全景俯视图实时地显示给驾驶员。 论文通过对汽车全景环视系统的需求分析，结合图像处理仿真研究，设计了汽车全景环视系统的四摄像头方案，确定了四摄像头的具体安装位置和安装角度；针对图像处理运算量较大的问题，设计集成了以 DM6446为核心的嵌入式硬件平台，包括：图像采集模块、核心处理器、显示模块、电源模块等；研究了DM6446双核通信机制，针对 DM6446双核通信的特点，在计算机和嵌入式平台上搭建了基于Linux操作系统的ARM和DSP的软件开发环境；利用OpenCV机器视觉库设计了图像校正、图像拼接算法，并在计算机和嵌入式平台上对算法进行研究；对张正友标定法、球面坐标定位法和球面投影透视法三种鱼眼校正方法进行了对比，选择了适合的鱼眼校正方法；针对鱼眼校正和梯形校正带来的拼接过程中特征匹配失败的问题，设计了有缝拼接的方法，通过坐标转换确定单个方向的图像与全景图像之间的映射关系，直接查表转换即可得到全景图像；在实际停车位中搭建了模拟测试环境，以实际汽车上摄像头的安装位置确定了摄像头的安装高度，通过对不同俯角下的图像进行鱼眼校正和梯形校正，确定了合适的摄像头安装俯角；在搭建好的Linux工程文件中，将设计完成的算法进行编译，生成嵌入式系统中可执行的程序，最后将最终编译成功的可执行程序通过NFS移植到嵌入式平台上，在嵌入式硬件平台上对畸变图像进行鱼眼校正和梯形校正，通过图像拼接，得到汽车全景俯视图。 论文设计的汽车全景环视系统，通过在实际环境中的测试，其结果验证了论文工作的有效性。 |
| 作者： | 黄凯 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 谢昭莉;汤朝明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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