基于公路监控视频的相机自标定检测技术研究

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1、中图分类号：ＴＮ９１９．８密级：公开ＵＤＣ：ｍ学校代码：１００８２ＨＥＢＥＩＵＮＩＶ巨ＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文基于公路监控视频的相机白标定检测技术研究．．论文作者：田园园指导教师：王书海副教授企业指导教师：冯卫离级工程师申请学位类别：工程硕±学科、领域：电子与通信王程■■■——Ｍｌ．．—Ｗ所在单位：信息科学与工程学院答辩日期：２０１６年１２月河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进

2、行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。＇学位论文作者签名：；司指导教师签名＊％＇２＾谷年／３月日疋？乂年／１月日河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用

3、影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□保密，在＿＿年解密后适用本授权书。本学位论文属于乐保＂密。心＂（请在＾＾＾上方框内打）学位论文作者签名：指导教师签名：＞＜７／■（Ｖ月如？日兴《年八月２＾日《年ClassifiedIndex：TN919.8SecrecyRate：PublicizedUDC：504UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeResearchofCameraSelf-CalibrationD

4、etectionTechnologyBasedonHighwaySurveillanceVideoCandidate：TianYuanyuanSupervisor:AssociateProf.WangShuhaiAssociateSupervisor：AcademicDegreeApppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicsandcommunicationengineeringEmployer：CollegeofInformationScience&EnginneringDateofOralExamination:De

5、cember,2016摘要摘要随着世界经济的发展，高速公路的应用也越来越广泛。目前中国高速公路里程数突破了三万公里，居世界第二位。但是随之而来的问题是高速公路上汽车行驶极易受到风霜雨雪等恶劣天气的影响，尤其是当遇到团雾或沙尘暴等突发状况时更容易发生连环追尾事故，导致更多的人员伤亡及巨大的经济损失。所以在高速公路迅速发展的形势下，能够对高速公路能见度进行实时检测对减少交通事故的发生以及出行安全来说都很有必要。为实时快速检测高速公路大气能见度，对以往相机标定做出了一些改变，不再利用基于多视图几何原理处理多张图片的方法对相机进行标定，而是通过对单幅图像处理，提出了一种基于灭点对相机进

6、行自标定的方法：首先利用帧差法对公路监控的视频截图进行背景提取，将车道标志线上行驶的车辆去除掉；然后对图像做加权平均求其灰度图像，随后进行二值化处理，减少图像信息量；经过一系列处理后发现图像会出现孔洞或伪目标点，对其进行形态学处理，减少图像杂质；最后对图像做Canny算法边缘提取，找到图像平行标志线无穷远处相交的两个点。找到这两个点后，建立基于世界坐标系、摄像机坐标系和像平面坐标系三大坐标系构成的几何模型，通过矩阵、公式推导等数学运算，利用单幅图像的像素坐标信息及高速公路车道标志线划定标准等已知条件对相机进行标定。标定后发现相机参数误差很小，可以作为相机自标定方法，是实时精确检

7、测能见度的前提。整个标定实现过程不到1s，这点在实际运用中有很大的便捷性。本文在了解到公路能见度对人们出行安全的重要性后，实现了对相机的自标定，将图像处理、对公路监控摄像头的自标定等电子行业手段运用到高速公路能见度监控系统中，取代了以往手动测量或通过架设大型仪器来测量能见度等繁琐、低效的手段，为能见度的快速检测带来了可能性。最后针对标定好的图片进行试验验证后发现该算法有一定的可行性，并且使用价值高的，可以在我国高速公路能见度实时检测系统中应用。关键词高速公路；能见度；图像预处理；灭点；自标定