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自主泊车系统中的环境建模技术研究

作　者: 袁启平
导　师: 贺汉根
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 环境建模自主泊车图像拼接逆透视投影变换 ANMS RANSAC
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 75次
引　用: 2次
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内容摘要

由于存在巨大的市场需求,自主泊车系统已成为智能车辆技术研究的一个热点问题。针对泊车位的环境建模技术则是自主泊车系统中的关键技术之一。本文以红旗HQ3自主泊车系统的研制为背景,提出并实现了一种以图像拼接技术为主,辅以超声信息的泊车位环境建模方法。本文主要的工作和创新点如下：1.针对泊车位图像的特点,在图像拼接前对图像进行了两项重要的预处理技术的改进,一是在特征点选取时引入了自适应的非极大值抑制方法(ANMS),改善了特征点的分布特性,提高了图像匹配的精度；二是有针对性地引入了逆透视投影变换,部分消除了原始图像的透视效果,成功解决了因为相邻图像间视角变化过大而导致的图像拼接困难；2.在泊车位图像的拼接过程中,对图像的配准技术进行了深入研究,改进了RANSAC方法,并提出了一种参数直方图投票方法,有效提高了误匹配点干扰下配准参数估计的准确性,实车实验证明该方法简单有效；3.综合利用上述研究成果,并结合超声信息,设计实现了基于人机交互的HQ3泊车位环境建模系统,确保了红旗HQ3自主泊车系统的顺利实现。

全文目录

摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章绪论  11-22
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 自主泊车系统发展概况  12-16
    1.2.1 自主泊车系统国外发展概况  13-15
    1.2.2 自主泊车系统国内发展概况  15-16
  1.3 图像拼接技术概述  16-20
    1.3.1 图像拼接的需求分析  16-17
    1.3.2 图像拼接技术发展概况  17-20
  1.4 本文的主要工作和组织结构  20-22
    1.4.1 本文的主要研究内容及组织结构  20
    1.4.2 本文的主要贡献  20-22
第二章泊车环境建模中的图像拼接技术  22-53
  2.1 图像拼接步骤  22-24
  2.2 特征点提取  24-31
    2.2.1 角点检测  25-30
    2.2.2 角点选取  30-31
  2.3 特征点匹配  31-38
    2.3.1 基于区域的角点匹配  32-33
    2.3.2 图像逆透视投影变换  33-37
    2.3.3 角点匹配实验  37-38
  2.4 图像变换参数估计  38-47
    2.4.1 图像的一般变换模型  38-40
    2.4.2 泊车环境图像变换模型选择  40-41
    2.4.3 图像变换参数估计  41-47
  2.5 图像融合  47-49
    2.5.1 多幅图像的拼接  47-48
    2.5.2 图像间的过渡  48-49
  2.6 泊车环境图像拼接实验  49-51
  2.7 本章小结  51-53
第三章泊车环境建模中的目标泊车区域测定技术  53-66
  3.1 引言  53-54
  3.2 超声信息在泊车空间检测中的应用  54-59
    3.2.1 超声雷达检测原理  54-55
    3.2.2 超声雷达对泊车空间的检测和判别算法  55-59
  3.3 图像信息在泊车在目标泊车区域测定中的应用  59-63
    3.3.1 基于图像的泊车区域大小的估计  59-60
    3.3.2 基于图像的泊车空间位置的估计  60-63
  3.4 融合图像和超声信息的泊车环境建模方法  63-65
  3.5 本章小结  65-66
第四章泊车系统环境建模功能实现  66-74
  4.1 HQ3自主泊车系统简介  66-69
    4.1.1 自主泊车系统功能组成  66-67
    4.1.2 自主泊车系统工作流程  67-68
    4.1.3 自主泊车系统硬件结构  68-69
  4.2 自主泊车系统人机交互界面  69-71
  4.3 平行泊车环境建模实验  71-73
  4.4 本章小结  73-74
第五章总结与展望  74-76
  5.1 本文工作总结  74-75
  5.2 今后工作展望  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-80
作者在学期间取得的学术成果  80

自主泊车系统中的环境建模技术研究

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