基于路端双目视觉的车辆定位及多目标跟踪技术研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mingxing020
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,计算机技术的日益成熟,使得智能车的研究也受到了社会各界的广泛关注,而高精度定位则是智能车的核心基础技术之一。传统的智能车定位多利用GPS搭配IMU进行定位,但在树荫、隧道、高楼等有遮挡的场景中,GPS定位精度较差,普通的IMU累积误差现象严重,而高精度的IMU价格昂贵。随着城市交通建设逐渐完善,交通系统中的道路摄像头已随处可见,本文提出了一种基于路端摄像头的双目视觉车辆定位及多目标跟踪技术,实现一种精度较高,成本较低的智能车定位方案。首先,利用两个单目摄像机组成双目视觉系统采集交通场景中车辆的运动图像,对图像进行前后景分离,获取其中的动态车辆目标。对比了光流法、帧差法、混合高斯模型背景减除法以及视觉背景提取算法这些常用的前后景分离算法,最终选取处理效果和实时性均较好的Vi Be算法进行本文的前后景分离,并针对原始Vi Be算法所存在的提取前景不完整、背景中存在噪点的现象进行了改进。在提取出的前景基础上对图像进行特征匹配。本文使用的是实时性较好的ORB特征点提取与匹配算法提取前景目标的点特征。但在弱光条件下以及纹理条件不明显时,提取的点特征较少,对定位结果影响较大,因此本文加入了特征线提取增强算法鲁棒性,使用EDLines算法进行特征线检测,并利用LBD算法计算线段的描述符,实现线特征的提取与匹配。由于前景边缘处像素变化较大,也会提取出较多特征点线,使结果产生较多误匹配,因此本文对前景边缘处的特征点、线进行了剔除。通过对左右摄像机的同一帧图像匹配以实现车辆的定位,对同一摄像机的前后帧匹配来实现多目标跟踪。利用棋盘格标定法对摄像机进行标定,获取其内参矩阵、畸变系数等参数,在此基础上利用EPnP算法计算两摄像机的外部参数。通过双目视觉原理以及获取的相机参数将所提取的图像特征从像素坐标转换为世界坐标,并绘制出三维点云的外接边框,从而得到车辆的位置坐标信息。最后,搭建实验环境进行实车模拟实验,对本文算法的精度进行测试。主要在充足光照、正常光照以及光照不足这三种光照条件下进行实验测试。实验结果表明虽然光照对定位结果有所影响,但在模拟场景中平均定位误差均在50 mm之内,实现了较为理想的定位精度。
其他文献
随着半导体技术与电力电子技术的不断发展,智能功率集成电路(Smart Power Integrated Circuit,SPIC)逐渐向着更加智能化、功率化、系统化的方向发展,推动了工业生产以及日常生活的自动化进程。电机驱动芯片作为其重要的组成部分,在提倡绿色环保,节能减排的今天,具有广阔的发展前景。本文基于海力士0.18μm BCD工艺,设计了一款具有电流采样功能的双相直流电机驱动芯片。芯片的工
学位
公立医院是我国医疗服务体系的主体,保障着人民的身体健康。自从深化医疗卫生体制改革以来,民营医院占比在不断增加,公立医院面临的市场竞争压力大,大部分公立医院还面临着内部现金流压力,这使得公立医院不得不加强自身的管理水平。全面预算管理是加强公立医院内部管理水平的重要工具,对缓解其运营压力、降低成本、抵抗市场竞争风险具有重要作用,但是公立医院全面预算管理存在资源配置不合理,预算约束力度弱,业财融合理念为
学位
随着自动驾驶的发展,自动驾驶仿真的需求也在不断增加。由于相机仿生的特性,越来越多的自动驾驶感知算法采用图像作为输入数据,所以对于图像数据的仿真需要也随之增加。目前较为成熟的图像数据仿真方案主要分为两种,第一种是使用虚拟环境进行生成,这种方法得到仿真图像数据真实性较差、风格化严重,通过这种数据进行仿真测试无法保证结果的有效性;第二种则是直接使用真实路采图像作为测试数据,有效的提高数据真实性,但是会因
学位
随着人工智能的发展,以视觉引导实现无人化拆垛以其智能,高效成为研究重点。拆垛机器人的应用将大幅提高货物处理的速度,增加对突发情况应对处理能力如COVID-19病毒所造成的物流仓储系统不能正常复工和冷冻链物流管理过程中存在的感染风险。本课题结合深度学习、点云分割和多传感器融合技术,提出了二维图像识别与三维点云分割融合的拆垛算法,对垛检测一次算法实现对集装箱内箱型单目标同型垛的表面的三维重建获得垛内全
学位
南京大屠杀这一国家性历史事件不仅仅是对历史的记录更是民族共同情感的承载。无数亲历者的个体记忆以及文献资料的流传,也使得国人形成了有关这一事件独特而又沉重的集体记忆。在官方媒体和自媒体以及民众自发的宣传下,人们对于这一历史事件的记忆也在逐渐地清晰和深化。短视频、三微一端、直播等多种形式也在不断地加入到相关信息的传播中来,多媒体矩阵进一步完善。与此同时,相比较互联网便捷、高效的传播特点,南京大屠杀题材
学位
车内声场控制技术可以分为针对多媒体的声场分区控制技术和针对噪声的主动控制技术。前者能够使不同用户在同一物理环境中享受不同的音频内容,满足驾乘者不同的听音需求;后者能够有效抑制车内低频噪声,提高车内声学环境的舒适性。目前,两者尚未实现有效融合。为同时满足驾乘者对车内声场的多元化需求和舒适性要求,本文在车内声场分区控制的基础上主动控制残余噪声,探索两者有效融合的方法。(1)基于个体扬声器驱动信号约束的
学位
在无线通信领域中,射频收发器一直是研究的热点,其在移动无线电通信基站、FMCW雷达系统以及无线LAN、Wi MAX等领域都有着广泛的应用。而频率综合器作为射频收发器的重要模块之一,主要用于产生指定频率的本地振荡信号,用以接收和发射信号。随着人们对电子产品性能上有了更多的需求,低噪声成为了频率综合器最重要的性能指标之一,也是目前频率综合器的发展方向之一,本文基于此需求设计了一款低噪声8GHz小数频率
学位
随着社会的发展,人们出行方式越来越多,汽车行业的发展为经济的繁荣注入了活力。但是随着汽车使用规模的不断扩大,化石能源短缺,全球气候变暖以及大气环境污染等问题也逐渐频发。在此背景下,为促进我国新能源汽车发展,中国汽车工程学会于2019举办电动巴哈赛事,哈尔滨工业大学(威海)HRT车队组建电动巴哈车队并计划完成赛车电池管理系统设计。课题研究内容基于电动巴哈赛车电池管理系统荷电状态估算与主动均衡系统设计
学位
当今,电流检测技术广泛应用于各类电子系统的反馈控制信号链,以进行系统过流保护或故障检测。尤其是在对电流能耗较敏感的车载电子系统中,电流检测技术具有极其重要的地位。本文结合实际应用背景,根据设计需求,提出了具体的高边电流检测技术解决方案,设计并实现了一种带动态箝位的宽共模输入高精度电流检测放大器电路。本设计的电流检测系统主体架构由采用共源共栅密勒补偿(Cascode Miller Compensat
学位
自动驾驶汽车是汽车工业的终极方案,其安全性是继其可行性之后又一大重要且制约性的因素,而碰撞安全性是自动驾驶汽车必要且最关乎乘员生命安全的重要保障。近几年对自动驾驶汽车碰撞安全性的研究从无到有,目前虽为起步阶段,但有繁荣发展之势,挑战中蕴藏机遇,在自动驾驶汽车更加复杂的碰撞工况下诞生了新型保护方式来提高乘员的碰撞安全性,因此进一步研究在新型保护方式下乘员碰撞中的损伤程度与损伤机理具有重要的意义。座椅
学位