【摘要】：隨著我國公路里程和汽車保有量的快速增長,道路安全性愈發(fā)受到社會的廣泛關(guān)注。在影響道路安全性的各種相關(guān)道路安全數(shù)據(jù)中,小尺度數(shù)據(jù)有著舉足輕重的地位,比如標(biāo)志標(biāo)牌的尺寸和安裝高度、車道寬度等。這些小尺度數(shù)據(jù)的檢測手段仍然停留在人工手動測量階段,人工測量方式效率低且危險系數(shù)高,無法滿足現(xiàn)代化道路安全數(shù)據(jù)快速檢測的需求。實現(xiàn)對小尺度道路安全數(shù)據(jù)進(jìn)行快速高效且高度自動化測量對于道路平穩(wěn)安全運行具有重要的社會意義和經(jīng)濟(jì)意義。本文結(jié)合雙目視覺這種非接觸式測量技術(shù)和車載相機快速采集技術(shù),對雙目視覺技術(shù)在道路安全數(shù)據(jù)檢測中的應(yīng)用進(jìn)行研究。利用雙目視覺技術(shù)和車載相機采集圖像對道路安全數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測時,雙目視覺測量范圍需要覆蓋較大的縱深范圍和視場大小,在這種應(yīng)用場景中,常規(guī)雙目視覺測量方法存在測量精度不穩(wěn)定,部分縱深處測量誤差明顯的情況。本文在深入分析誤差產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上,提出一種基于縱深分布的雙目視覺測量模型,提高了雙目視覺系統(tǒng)在整個場景中各個位置的測量精度和測量穩(wěn)定性。此外,本文基于此模型設(shè)計出一套適用于該場景的雙目視覺測量系統(tǒng),該系統(tǒng)實現(xiàn)了道路安全數(shù)據(jù)的高精度、高度自動化檢測。本論文經(jīng)研究得出以下成果:(1)對雙目視覺技術(shù)的原理和流程進(jìn)行研究和分析,提出常規(guī)雙目視覺測量模型在道路安全數(shù)據(jù)檢測場景中應(yīng)用的不足和局限性。(2)針對常規(guī)標(biāo)定方法在道路安全數(shù)據(jù)檢測這種大縱深大視場場景中測量精度不穩(wěn)定的問題,建立雙目視覺測量誤差傳遞模型,在總結(jié)出雙目視覺誤差傳播規(guī)律的基礎(chǔ)上提出一種基于縱深分布的標(biāo)定方法,該方法實現(xiàn)了雙目視覺系統(tǒng)在大縱深大視場場景中精確穩(wěn)定的測量。(3)利用基于縱深分布標(biāo)定方法對雙目視覺系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)一整套可用于道路安全小尺度數(shù)據(jù)檢測的雙目視覺測量系統(tǒng)。(4)通過靜態(tài)與動態(tài)實驗,驗證本論文提出方法的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,實驗數(shù)據(jù)表明,該系統(tǒng)提供了高效高精度的檢測手段,平均檢測誤差低于1.1%。
【圖文】：

投影變換示意圖

雙目視覺常規(guī)測量模型中雙目視覺標(biāo)定方法如下：根據(jù)搭建好的圖像采集系統(tǒng)的共同視場大小確定標(biāo)定板尺寸，確保標(biāo)定板在圖像中占據(jù)的比例大小適中，通常為 1/3 左右。將標(biāo)定板放置在視場中進(jìn)行標(biāo)定圖像采集，標(biāo)定板的擺放姿態(tài)需要包含俯仰、旋轉(zhuǎn)等多種姿態(tài)，標(biāo)定板需要覆蓋視場平面的不同位置，多次擺放過程標(biāo)定板平面不全共面，標(biāo)定板擺放次數(shù)視場景大小而定，通常為 21 張。對標(biāo)定圖像進(jìn)行標(biāo)定點坐標(biāo)提取，利用張氏標(biāo)定法解算得到雙目視覺系統(tǒng)固有參數(shù)。2.2.3 雙目視覺匹配雙目視覺常規(guī)測量模型中雙目視覺匹配方法如下：利用雙目視覺標(biāo)定得到的參數(shù)對左右圖像進(jìn)行極線校正，校正前后對比圖如圖 2-8 和 2-9 所示，經(jīng)過極線校正的圖像呈行對準(zhǔn)狀態(tài)。確定滑動窗的形狀、尺寸、代價函數(shù)以及其他參數(shù)，對左右圖像進(jìn)行匹配，生成視差圖。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U492.8

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本文編號：2606387