基于嵌入式的汽車全景環(huán)視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】： 隨著現(xiàn)代工業(yè)科技的發(fā)展,汽車的出現(xiàn)方便了人類的生活,但是汽車數(shù)量的增加卻帶來(lái)了交通事故的頻發(fā)。全世界每年約50萬(wàn)例交通事故是由汽車盲區(qū)引起的,研究汽車全景環(huán)視系統(tǒng)對(duì)消除汽車盲區(qū)、提高駕駛安全性有重要的實(shí)際意義。汽車全景環(huán)視系統(tǒng),是在汽車的車身周圍安裝多個(gè)攝像頭,用于采集車身周圍的圖像信息,通過(guò)圖像處理的方法將所采集的圖像轉(zhuǎn)變?yōu)楦┮晥D,最后將多幅俯視圖像拼接為一張全景俯視圖實(shí)時(shí)地顯示給駕駛員。論文通過(guò)對(duì)汽車全景環(huán)視系統(tǒng)的需求分析,結(jié)合圖像處理仿真研究,設(shè)計(jì)了汽車全景環(huán)視系統(tǒng)的四攝像頭方案,確定了四攝像頭的具體安裝位置和安裝角度;針對(duì)圖像處理運(yùn)算量較大的問題,設(shè)計(jì)集成了以DM6446為核心的嵌入式硬件平臺(tái),包括:圖像采集模塊、核心處理器、顯示模塊、電源模塊等;研究了DM6446雙核通信機(jī)制,針對(duì)DM6446雙核通信的特點(diǎn),在計(jì)算機(jī)和嵌入式平臺(tái)上搭建了基于Linux操作系統(tǒng)的ARM和DSP的軟件開發(fā)環(huán)境;利用OpenCV機(jī)器視覺庫(kù)設(shè)計(jì)了圖像校正、圖像拼接算法,并在計(jì)算機(jī)和嵌入式平臺(tái)上對(duì)算法進(jìn)行研究;對(duì)張正友標(biāo)定法、球面坐標(biāo)定位法和球面投影透視法三種魚眼校正方法進(jìn)行了對(duì)比,選擇了適合的魚眼校正方法;針對(duì)魚眼校正和梯形校正帶來(lái)的拼接過(guò)程中特征匹配失敗的問題,設(shè)計(jì)了有縫拼接的方法,通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換確定單個(gè)方向的圖像與全景圖像之間的映射關(guān)系,直接查表轉(zhuǎn)換即可得到全景圖像;在實(shí)際停車位中搭建了模擬測(cè)試環(huán)境,以實(shí)際汽車上攝像頭的安裝位置確定了攝像頭的安裝高度,通過(guò)對(duì)不同俯角下的圖像進(jìn)行魚眼校正和梯形校正,確定了合適的攝像頭安裝俯角;在搭建好的Linux工程文件中,將設(shè)計(jì)完成的算法進(jìn)行編譯,生成嵌入式系統(tǒng)中可執(zhí)行的程序,最后將最終編譯成功的可執(zhí)行程序通過(guò)NFS移植到嵌入式平臺(tái)上,在嵌入式硬件平臺(tái)上對(duì)畸變圖像進(jìn)行魚眼校正和梯形校正,通過(guò)圖像拼接,得到汽車全景俯視圖。論文設(shè)計(jì)的汽車全景環(huán)視系統(tǒng),通過(guò)在實(shí)際環(huán)境中的測(cè)試,其結(jié)果驗(yàn)證了論文工作的有效性。

【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017

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