視頻測(cè)速系統(tǒng)中的測(cè)距和攝像機(jī)標(biāo)定研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，利用攝像機(jī)采集視頻，進(jìn)行機(jī)動(dòng)車(chē)視頻測(cè)速正成為智能交通系統(tǒng)中的一種趨勢(shì)。本文研究的單目攝像機(jī)測(cè)距系統(tǒng)，正是基于高速公路的機(jī)動(dòng)車(chē)視頻測(cè)速系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，這個(gè)測(cè)距子系統(tǒng)的準(zhǔn)確與否將直接影響到最終的測(cè)速結(jié)果。這就是本文的研究切入點(diǎn)：如何只利用一個(gè)攝像機(jī)簡(jiǎn)單準(zhǔn)確測(cè)量高速公路上的機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)現(xiàn)的位移？ 眾所周知，高速公路上車(chē)流量大，工作環(huán)境復(fù)雜，很多高效的測(cè)距方案比如三維重建等在這里都只能望而卻步。筆者通過(guò)實(shí)地勘測(cè)和

2、分析，并根據(jù)數(shù)字圖像技術(shù)和攝像機(jī)的成像原理，提出一種利用車(chē)道線(xiàn)進(jìn)行平面映射的單目攝像機(jī)測(cè)距方案。本方案的基本實(shí)現(xiàn)框架是：以道路平面上的車(chē)道線(xiàn)坐標(biāo)和圖像平面上的車(chē)道線(xiàn)坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)點(diǎn)，根據(jù)攝像機(jī)成像原理的簡(jiǎn)化模型，求解道路平面和圖像平面的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再依據(jù)這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系求解道路平面上的機(jī)動(dòng)車(chē)所發(fā)生的位移。針對(duì)各地高速公路道路標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)不一樣的特點(diǎn)，即存在單車(chē)道虛線(xiàn)和雙車(chē)道虛線(xiàn)的情況，本文還提出通過(guò)標(biāo)定攝像機(jī)，虛擬一條車(chē)道線(xiàn)來(lái)解決單車(chē)道虛線(xiàn)的問(wèn)題，大大

3、增強(qiáng)了本系統(tǒng)的適應(yīng)性。通過(guò)上述框架，可以清晰看到，本文研究中主要問(wèn)題和難點(diǎn)：測(cè)距和攝像機(jī)標(biāo)定。因此，正是圍繞這兩個(gè)主要問(wèn)題，本文做了以下工作： 一.針對(duì)高速公路野外環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)，提出一種可適應(yīng)各種環(huán)境和氣候的雙閾值車(chē)道線(xiàn)提取法，用該方法提取的車(chē)道線(xiàn)清晰準(zhǔn)確。 二.以車(chē)道線(xiàn)做為特征點(diǎn)，對(duì)道路平面和圖像平面進(jìn)行映射，利用這種映射關(guān)系求解機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)生的位移。這種測(cè)距方法與三維的雙目攝像機(jī)和其他機(jī)器視覺(jué)測(cè)量方法相比，高效簡(jiǎn)單且正

4、確率也有保證。 三，針對(duì)架設(shè)在高速公路上的攝像機(jī)容易發(fā)生抖動(dòng)的問(wèn)題，提出以車(chē)道線(xiàn)為基準(zhǔn)的抖動(dòng)檢測(cè)法，大大降低了抖動(dòng)對(duì)于測(cè)距系統(tǒng)的危害。 四.針對(duì)各地道路線(xiàn)不同的情況，利用標(biāo)定攝像機(jī)參數(shù)，根據(jù)攝像機(jī)成像原理，虛擬車(chē)道線(xiàn)，解決了道路適應(yīng)問(wèn)題。 本文還介紹了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)和相關(guān)設(shè)備問(wèn)題，在此就不作詳細(xì)解釋。綜上所述本文提出的這種測(cè)距方法，不但簡(jiǎn)單高效(測(cè)距的準(zhǔn)確率經(jīng)實(shí)驗(yàn)論證達(dá)93％以上)，而且有較強(qiáng)的適應(yīng)性，同時(shí)利用單