車載全景圖像拼接算法研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車普及于千家萬戶。作為當(dāng)今世界主要交通工具，汽車在提供人們交通便利的同時(shí)，也導(dǎo)致了各種交通事故的發(fā)生，可謂是一把雙刃劍。分析汽車交通事故發(fā)生的主要起因，各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，事故多發(fā)生在汽車的視野盲區(qū)。盲區(qū)容易導(dǎo)致駕駛員對(duì)汽車周圍環(huán)境做出錯(cuò)誤判斷，從而造成行人碰撞、車輛擦傷等事故的發(fā)生。針對(duì)車載環(huán)境視野盲區(qū)問題，車載全景圖像給出了解決方案。車載全景圖像提供給駕駛員一幅汽車全景無盲區(qū)的視圖畫面，駕駛員通過觀察視圖畫面

2、來了解盲區(qū)內(nèi)的環(huán)境信息，從而避免了交通事故的發(fā)生。
　　車載環(huán)境中，安裝四路魚眼攝像頭采集汽車四周圖像信息，視頻采集卡將四路圖像信息傳入到處理器中進(jìn)行全景圖合成，最終結(jié)果顯示在液晶顯示屏。全景圖合成過程中，首先對(duì)魚眼圖像進(jìn)行畸變校正，校正過后進(jìn)行視角變換得到俯視圖，最后對(duì)四個(gè)方向俯視圖進(jìn)行配準(zhǔn)和融合，生成汽車全景視圖。分析了車載全景圖像拼接算法各個(gè)步驟后，本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）在魚眼圖像畸變校正步驟中，本文以校正

3、精度較高的成像模型算法為基礎(chǔ)，綜合常用的等距投影模型內(nèi)部校正效果好、正交投影模型邊緣校正效果好的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用一種基于加權(quán)平均成像模型的魚眼圖像校正算法，使得畸變圖像在邊緣和內(nèi)部均有良好校正效果。
　?。?）在俯視投影變換步驟中，本文以簡(jiǎn)單有效的直接線性變換算法為基礎(chǔ)，變換過程不需要知道攝像機(jī)外參數(shù)信息，只需標(biāo)定空間中的四對(duì)頂點(diǎn)坐標(biāo)。針對(duì)實(shí)際標(biāo)定過程中標(biāo)定點(diǎn)測(cè)量誤差引起的俯視效果不佳的問題，本文采用了修正的直接線性變換算法，使得俯視變

4、換效果更加精確。
　?。?）在圖像配準(zhǔn)變換步驟中，本文對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行布置，在汽車周圍圍一圈白色框線，以擁有豐富邊緣信息的框線對(duì)角區(qū)域?yàn)槟０?，在搜索圖中找到配準(zhǔn)子圖位置。本文運(yùn)用了基于邊緣模板的配準(zhǔn)算法，減少計(jì)算量的同時(shí)利用邊緣配準(zhǔn)信息得到精確的配準(zhǔn)結(jié)果。在圖像融合步驟中，本文采用三角函數(shù)加權(quán)融合方法進(jìn)行融合，得到了較好的融合效果。
　　本文最后討論了將PC上仿真的算法運(yùn)用到汽車環(huán)境的步驟，最終設(shè)計(jì)了一套嵌入式平臺(tái)下的汽車全景