基于魚眼相機的實時視頻拼接技術(shù)研究.pdf

1、隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展,汽車在人們?nèi)粘Ｉ钪衅占俺潭仍絹碓礁?但是汽車在給人們帶來便捷的同時也帶來了很多安全問題,交通事故頻發(fā)。近年來,越來越多的電子信息技術(shù)應用到汽車上來,如何幫助駕駛員安全和高效地停泊車輛成為當今研究的熱點之一。因此,泊車輔助系統(tǒng)成為智能汽車領(lǐng)域的一個值得研究的課題。
　　本文首先對基于全景成像的泊車輔助系統(tǒng)提出了具體的實現(xiàn)方法,深入研究了實現(xiàn)該系統(tǒng)需要解決的攝像機畸變校正和視頻圖像拼接等關(guān)鍵技術(shù),在此基礎上,

2、分析其中的缺陷和可行性并加以改進,最后,編程實現(xiàn)了基于魚眼相機的泊車輔助全景成像系統(tǒng)。論文主要研究的工作如下:
　　(1)針對傳統(tǒng)的泊車輔助設備由于僅安裝單攝像頭導致覆蓋區(qū)域有限,存在視野盲區(qū)而無法安全泊車的缺點,提出了基于四個魚眼攝像頭的圖像信息融合的全景鳥瞰圖的泊車輔助方法。首先,在車身周圍安裝四個攝像頭監(jiān)視車身后方、左側(cè)、右側(cè)的障礙物情況,然后,將前方和后方帶有透視效果的視頻圖像通過俯視投影變換轉(zhuǎn)換為俯視圖;再通過圖像拼接生

3、成全景鳥瞰圖。本文系統(tǒng)利用車身周圍四個廣角魚眼攝像機監(jiān)視周圍的環(huán)境,擴大了泊車視野。同時設置車身兩側(cè)的攝像機垂直拍攝地面,保證泊車視野范圍的前提下節(jié)省了圖像俯視投影轉(zhuǎn)換的時間。
　　(2)針對廣角魚眼鏡頭圖像失真的問題,詳細介紹了攝像機模型及坐標系之間變換的推導過程。在分析魚眼圖像畸變特性的基礎上,通過對原始采集圖像進行去失真處理,得到校正后的圖像,然后對圖像進行對地面的單應性變換后投影到同一個平面。
　　(3)針對泊車輔助

4、系統(tǒng)實時性的要求,基于魚眼鏡頭標定誤差隨著徑向距離增大,由于各個攝像頭之間跨度較大,導致拼接區(qū)域形變過大的問題,應用了基于虛擬模板的圖像配準方法?；谔摂M模板的方法可以大幅減小需要配準的特征點數(shù)和配準時間,加強配準方法的抗干擾性與準確性。在比較了幾種常用的圖像融合方法的基礎上,提出了基于鏡頭中心距離選擇像素點再進行漸入漸出法的融合策略。這個方法解決了視覺一致性的問題,保證了全景鳥瞰圖的融合質(zhì)量。
　　(4)在Windows7系統(tǒng)下