基于魚眼相機(jī)的實(shí)時(shí)視頻拼接技術(shù)研究.pdf

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

2、分析其中的缺陷和可行性并加以改進(jìn),最后,編程實(shí)現(xiàn)了基于魚眼相機(jī)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(duì)傳統(tǒng)的泊車輔助設(shè)備由于僅安裝單攝像頭導(dǎo)致覆蓋區(qū)域有限,存在視野盲區(qū)而無(wú)法安全泊車的缺點(diǎn),提出了基于四個(gè)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(gè)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(guò)俯視投影變換轉(zhuǎn)換為俯視圖;再通過(guò)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(gè)廣角魚眼攝像機(jī)監(jiān)視周圍的環(huán)境,擴(kuò)大了泊車視野。同時(shí)設(shè)置車身兩側(cè)的攝像機(jī)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(shí)間。
　　(2)針對(duì)廣角魚眼鏡頭圖像失真的問(wèn)題,詳細(xì)介紹了攝像機(jī)模型及坐標(biāo)系之間變換的推導(dǎo)過(guò)程。在分析魚眼圖像畸變特性的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)原始采集圖像進(jìn)行去失真處理,得到校正后的圖像,然后對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)地面的單應(yīng)性變換后投影到同一個(gè)平面。
　　(3)針對(duì)泊車輔助

4、系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求,基于魚眼鏡頭標(biāo)定誤差隨著徑向距離增大,由于各個(gè)攝像頭之間跨度較大,導(dǎo)致拼接區(qū)域形變過(guò)大的問(wèn)題,應(yīng)用了基于虛擬模板的圖像配準(zhǔn)方法?；谔摂M模板的方法可以大幅減小需要配準(zhǔn)的特征點(diǎn)數(shù)和配準(zhǔn)時(shí)間,加強(qiáng)配準(zhǔn)方法的抗干擾性與準(zhǔn)確性。在比較了幾種常用的圖像融合方法的基礎(chǔ)上,提出了基于鏡頭中心距離選擇像素點(diǎn)再進(jìn)行漸入漸出法的融合策略。這個(gè)方法解決了視覺一致性的問(wèn)題,保證了全景鳥瞰圖的融合質(zhì)量。
　　(4)在Windows7系統(tǒng)下