中國是一個(gè)鐵路大國,13.1萬公里的鐵路覆蓋了中國57%的地區(qū),是中國綜合交通運(yùn)輸體系的中堅(jiān)力量。其中道口作為鐵路與公路的交叉點(diǎn),需要確保道口上沒有能夠影響行車安全的障礙物,否則極容易出現(xiàn)交通問題甚至嚴(yán)重事故。而全國范圍內(nèi)道口的監(jiān)測(cè)方式還是人工監(jiān)測(cè)這種費(fèi)時(shí)費(fèi)力的傳統(tǒng)方式。因此,為解決鐵路道口障礙物智能化監(jiān)測(cè)改造這一難題,本文研究了一種基于雙目測(cè)量以及圖像處理的鐵路道口障礙物檢測(cè)系統(tǒng),通過用移動(dòng)偵測(cè)算法、雙目視覺算法對(duì)鐵路道口進(jìn)行障礙物檢測(cè)和監(jiān)控,可以實(shí)現(xiàn)道口障礙物檢測(cè)的智能化改造。本系統(tǒng)以雙目機(jī)器視覺和圖像處理算法為基礎(chǔ),借助OpenCV機(jī)器視覺庫和VC++開發(fā)平臺(tái),研究了大視場(chǎng)雙目標(biāo)定、移動(dòng)幀前后景提取、SIFT特征點(diǎn)提取和雙目障礙物尺寸檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)了鐵路道口障礙物檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)研究和軟件系統(tǒng)開發(fā),并在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際道口兩種工況下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),對(duì)于實(shí)際道口存在諸如樹陰、積水等干擾因素,本文還研究了同態(tài)濾波算法和遺留物算法進(jìn)一步提高了系統(tǒng)對(duì)光照不均和微小障礙物的檢測(cè)精度。由于算法計(jì)算量極大,將耗費(fèi)大量時(shí)間和系統(tǒng)資源,而且攝像機(jī)的低成像質(zhì)量將進(jìn)一步加重計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)。為提升系統(tǒng)工作...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 常見的鐵路道口障礙物檢測(cè)方案
        1.2.2 雙目立體視覺
    1.3 論文主要工作
第2章 道口障礙物檢測(cè)方案設(shè)計(jì)
    2.1 道口障礙物檢測(cè)的技術(shù)要求
    2.2 障礙物檢測(cè)核心算法設(shè)計(jì)
        2.2.1 基于移動(dòng)偵測(cè)的物體識(shí)別算法設(shè)計(jì)
        2.2.2 移動(dòng)偵測(cè)算法設(shè)計(jì)
        2.2.3 基于雙目機(jī)器視覺的目標(biāo)檢測(cè)算法設(shè)計(jì)
        2.2.4 三維背景構(gòu)建方案設(shè)計(jì)
    2.3 雙目視覺原理
        2.3.1 視覺系統(tǒng)坐標(biāo)系
        2.3.2 雙目立體視覺模型
        2.3.3 雙目攝像機(jī)平行模型
    2.4 雙目系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 道口障礙物檢測(cè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)
    3.1 雙目相機(jī)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定系統(tǒng)
        3.1.1 攝像機(jī)模型標(biāo)定方案
    3.2 使用OPENCV實(shí)現(xiàn)標(biāo)定
        3.2.1 標(biāo)定靶選擇
        3.2.2 攝像機(jī)標(biāo)定結(jié)果
        3.2.3 使用OpenCV計(jì)算所需參數(shù)
        3.2.4 標(biāo)定結(jié)果的使用
        3.2.5 特征提取與匹配
        3.2.6 SIFT特征點(diǎn)算法
        3.2.7 特征點(diǎn)篩選
    3.3 道口障礙物檢測(cè)系統(tǒng)
        3.3.1 移動(dòng)偵測(cè)背景建模
        3.3.2 目標(biāo)提取流程
        3.3.3 背景提取
        3.3.4 同態(tài)濾波算法
        3.3.5 遺留物檢測(cè)算法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 道口障礙物檢測(cè)系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)
    4.1 攝像機(jī)控制
        4.1.1 幀同步
        4.1.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
        4.1.3 多重曝光
    4.2 攝像機(jī)標(biāo)定
    4.3 特征點(diǎn)檢測(cè)與匹配
    4.4 算法模塊優(yōu)化
    4.5 遺留物檢測(cè)算法
    4.6 三維背景
    4.7 監(jiān)控流程
    4.8 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果
    5.1實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)一
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)二
        5.1.3 小結(jié)
    5.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)
    5.3 誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3739505