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路产影像管理系统里程校正方法研究及实现

作　者: 徐丽霞
导　师: 宋焕生
学　校: 长安大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 公路影像路产管理全球定位系统卡尔曼滤波改进算法里程计里程校正
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 31次
引　用: 2次
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内容摘要

目前国内的公路路产管理中,公路沿线设施和路面状况都是由人工记录,各个管理部门独立构建和管理,数据采集和维护工作量大、效率非常低下。针对这种情况,开发了一种新的基于视频影像的公路路产管理系统,该系统利用公路视频影像的实时采集和处理,实现了公路路况监测管理、公路路产编目管理、路面缺陷辅助评估、公路电子地图的建立以及与公路GIS系统的集成。本论文主要研究了该系统中里程桩号的校正问题,对于里程计在测量中因车辆非直线行驶产生的测量误差和轮胎气压因素误差,提出了按实际里程修正测量数据和按预行驶标准距离标定单个脉冲对应轮胎位移的解决办法。对GPS数据提出了一种改进后的卡尔曼滤波算法,该算法在标准卡尔曼滤波理论的基础上,结合前人的研究,在滤波过程中引入约束条件,经实验验证,该方法可以有效的提高滤波精度。最后对里程数据提出了结合GPS、里程计采集数据和关键里程的综合校正方法,初步实验表明,该算法可以满足对里程数据的精确性要求,将定位误差控制在2米左右,从而使按里程检索信息更准确。系统设计的路产采集车已经在西安市绕城高速和二环路全段做过多次采集实验,实现了道路和路面视频信息采集的同时自动录入里程信息和GPS信息,系统结合卡尔曼滤波后的经纬度数据,实现了里程数据的自动校正,校正数据精确度达到95%,完全能满足系统按里程定位要求。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-12
  1.1 研究背景  9
  1.2 国内外发展现状  9-11
  1.3 本文主要研究内容  11-12
第二章路产影像管理系统结构与工作原理  12-23
  2.1 系统总体结构  12
  2.2 各模块功能  12-20
    2.2.1 视频采集模块  13-14
    2.2.2 GPS采集模块  14-17
    2.2.3 里程数据采集模块  17-20
    2.2.4 后台处理模块  20
  2.3 关键技术  20-23
第三章里程计、GPS数据的误差处理方法  23-45
  3.1 影响里程计采集数据准确性的因素和消除方法  23-26
    3.1.1 影响数据准确性的因素  23-24
    3.1.2 消除方法  24-26
  3.2 基于卡尔曼滤波的GPS数据去噪方法  26-45
    3.2.1 卡尔曼滤波简介  26-31
    3.2.2 卡尔曼滤波算法在 GPS定位滤波中的应用概况  31-32
    3.2.3 卡尔曼滤波在 GPS定位滤波应用中的问题和改进思路  32-35
    3.2.4 改进后的卡尔曼滤波算法  35-41
    3.2.5 实验分析  41-45
第四章里程值的校正方法  45-55
  4.1 里程桩号的录入  45-48
  4.2 里程值的校正方法  48-53
    4.2.1 基于 GPS的校正方法  48-50
    4.2.2 基于里程计的校正方法  50-51
    4.2.3 GPS与里程计结合的里程校正方法  51-53
  4.3 对结果的误差分析  53-55
第五章系统软件设计  55-65
  5.1 软件功能需求分析  55
  5.2 总体设计结构模型  55-59
  5.3 里程桩号校正系统的工作流程  59-65
    5.3.1 GPS接收机采集数据过程  59-62
    5.3.2 卡尔曼滤波过程  62-63
    5.3.3 里程数据采集、校正过程  63-65
结论与建议  65-66
主要参考文献  66-68
致谢  68

路产影像管理系统里程校正方法研究及实现

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