基于嵌入式的汽车全景环视系统的设计与实现
基于嵌入式的汽车全景环视系统的设计与实现
【摘要】： 随着现代工业科技的发展,汽车的出现方便了人类的生活,但是汽车数量的增加却带来了交通事故的频发。全世界每年约50万例交通事故是由汽车盲区引起的,研究汽车全景环视系统对消除汽车盲区、提高驾驶安全性有重要的实际意义。汽车全景环视系统,是在汽车的车身周围安装多个摄像头,用于采集车身周围的图像信息,通过图像处理的方法将所采集的图像转变为俯视图,最后将多幅俯视图像拼接为一张全景俯视图实时地显示给驾驶员。论文通过对汽车全景环视系统的需求分析,结合图像处理仿真研究,设计了汽车全景环视系统的四摄像头方案,确定了四摄像头的具体安装位置和安装角度;针对图像处理运算量较大的问题,设计集成了以DM6446为核心的嵌入式硬件平台,包括:图像采集模块、核心处理器、显示模块、电源模块等;研究了DM6446双核通信机制,针对DM6446双核通信的特点,在计算机和嵌入式平台上搭建了基于Linux操作系统的ARM和DSP的软件开发环境;利用OpenCV机器视觉库设计了图像校正、图像拼接算法,并在计算机和嵌入式平台上对算法进行研究;对张正友标定法、球面坐标定位法和球面投影透视法三种鱼眼校正方法进行了对比,选择了适合的鱼眼校正方法;针对鱼眼校正和梯形校正带来的拼接过程中特征匹配失败的问题,设计了有缝拼接的方法,通过坐标转换确定单个方向的图像与全景图像之间的映射关系,直接查表转换即可得到全景图像;在实际停车位中搭建了模拟测试环境,以实际汽车上摄像头的安装位置确定了摄像头的安装高度,通过对不同俯角下的图像进行鱼眼校正和梯形校正,确定了合适的摄像头安装俯角;在搭建好的Linux工程文件中,将设计完成的算法进行编译,生成嵌入式系统中可执行的程序,最后将最终编译成功的可执行程序通过NFS移植到嵌入式平台上,在嵌入式硬件平台上对畸变图像进行鱼眼校正和梯形校正,通过图像拼接,得到汽车全景俯视图。论文设计的汽车全景环视系统,通过在实际环境中的测试,其结果验证了论文工作的有效性。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
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