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原文传递自主代客泊车场景下基于特征二维码的车位识别方法

论文题名：	自主代客泊车场景下基于特征二维码的车位识别方法
关键词：	自主代客泊车;车位识别;特征匹配;二维码
摘要：	自主代客泊车是一种能在一定区域内实现自主行驶并且进行自动泊车的无人驾驶技术，在有效缓解停车难问题的同时提高了停车场车位的利用率和驾驶员的停车效率。现有的自主代客泊车系统主要通过场端、车端和场端结合车端这三种方式实现，车位识别作为其中的关键技术，对自主代客泊车系统的运行起着至关重要的作用。依托场端技术实现对分配车位的定位和识别对停车场的改造成本大，难以大规模推广。依托车端技术实现车辆对车位的主动识别与确认，其效果过于依赖传感器的可靠性、硬件的计算能力和算法的智能化程度。本文通过深入研究发现问题的根本原因在于车位和车辆之间缺少直接进行信息交互的手段和方法。针对由此带来的自主代客泊车场景下车位识别、确认可靠性不高的问题，本文提出了一种基于特征二维码的车位识别确认方法。　　第一，针对车位-车辆间缺乏直接信息交互手段的问题，首先分析了自主代客泊车场景下的典型车位特点，并对其特征进行分类。其次，引入二维码技术对所提取车位特征进行图形化表征，进而研究车位特征二维码的编码和译码方法。最后提出基于二维码的车位特征信息图形化描述方法。　　第二，基于所构建车位特征二维码，结合车位物理结构和车载摄像头的安装位置，研究车位特征二维码在车位中的呈现方法。首先，分析所设计基于特征二维码作用，对比研究车载摄像头视域下地面不同位置物体的采集效果，进而提出特征二维码和车位的匹配方法。其次，针对特征二维码的图形采集，根据所采用车载鱼眼摄像头的特点，介绍了相机成像原理、鱼眼畸变模型和相机的标定方法。最后，结合车位场景特点研究特征二维码的图像处理技术。　　第三，针对典型的车位侵占和特征二维码污损等问题，研究基于特征二维码的车位识别方法。首先，分析了当前泊车位的主要识别方法，进而提出了基于特征二维码的车位识别方法。其次，对经过处理后的图像进行分析，提出侵占车位的识别方法。然后，基于模板匹配算法，设计基于二维码的相似度计算公式，提出污损二维码增强识别方法。最后，结合译码算法所得车位特征信息和定位算法所得二维码的定位信息，并进一步结合特征二维码与车位的相对位置关系，推导出车位的位置信息，实现对车位的精准识别与确认。　　最终，设计实验系统架构，搭建典型实验场景，开展不同行驶条件下侵占车位的识别、污损特征二维码的增强识别、标准车位等场景的车位识别实验。实验结果表明，本文所提出的方法即使在光照条件复杂且相邻车辆部分占用车位的情况下也能实现空车位的识别与确认，实现了车辆与车位之间的直接信息交互，提高了自主代客泊车场景下车位的识别效率和可靠性。
作者：	方伟锋
专业：	车辆工程
导师：	马世典
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏大学
学位年度：	2021