汽車全景環(huán)視系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著全球汽車保有量逐年上升，交通安全問題日益嚴重，以機器視覺、圖像處理為核心技術的汽車主動安全系統(tǒng)越來越多的被應用到汽車上。其中，使用多路攝像機實時采集車身周圍實景后，進行圖像處理并拼接為360度2D俯視畫面的全景環(huán)視技術最為熱門，該技術能為駕駛員實時提供無盲區(qū)的汽車全景影像，輔助安全駕駛。
　　針對現(xiàn)有視覺增強類安全系統(tǒng)標定復雜，視角單一等問題，本文提出了一種基于四路超廣角魚眼攝像機的嵌入式汽車全景環(huán)視系統(tǒng)。該系統(tǒng)涉及魚眼圖像畸

2、變校正、投影變換、嵌入式軟件設計等多項關鍵技術，本文首先對視覺成像坐標系進行了分析，在此基礎上，建立魚眼攝像機成像模型，根據(jù)該模型計算攝像機內部參數(shù)和外部參數(shù)，并逆運算求得校正圖像，分析魚眼攝像機模型及標定算法的準確性;之后，對汽車全景環(huán)視系統(tǒng)進行整體設計，在車身周圍安裝四個魚眼攝像機，實時采集的視頻數(shù)據(jù)經視頻解碼器解碼后傳輸給DSP，DSP對數(shù)據(jù)進行標定計算后在Flash閃存中建立圖像映射及各圖像位置參數(shù)表格，系統(tǒng)利用表格直接生成全景

3、影像，輸出全景環(huán)視虛擬圖像。然后，文章對整個系統(tǒng)軟硬件方案中的關鍵技術進行分析。將汽車全景環(huán)視系統(tǒng)分為安裝在車身外部的魚眼視頻攝像機、視頻解碼器、DSP控制器、車載視頻顯示器、圖像采集卡及標定PC等幾部分。在此基礎上，分析了系統(tǒng)工作流程及各部分間的數(shù)據(jù)流向;最后，設計嵌入式軟件整體框架，將軟件分為硬件驅動程序、模塊應用程序和集成應用程序三類，按照嵌入式操作系統(tǒng)要求，編寫了系統(tǒng)管理、信號采集和圖像處理三個主要線程，完成嵌入式軟件開發(fā)。針對

4、原有多路攝像機對每個攝像機分別標定，耗時、耗力的缺點，實驗研究發(fā)現(xiàn)汽車級魚眼攝像內參一致性較好，同一批次攝像機可以使用相同內參。使用統(tǒng)一內參對全景環(huán)視畫面質量影響較小，大大減少了嵌入式程序開發(fā)及裝車標定的復雜程度。
　　論文設計和實現(xiàn)的汽車全景環(huán)視系統(tǒng)在模型車實驗仿真平臺與實車平臺上分別進行了測試實驗。實驗結果表明，該系統(tǒng)影像清晰、自然，實時性較好，能有效的減少駕駛員視野盲區(qū)，是有效的視覺增強型的主動安全輔助系統(tǒng)，有極強的研究和實