基于智能车辆立体视觉定位研究

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1、分类号TP391密级UDC学校代码10500硕硕士士学学位位论论文文（全日制学术学位）题目：基于智能车辆立体视觉定位研究英文题目：ResearchonStereoVisionLocationofIntelligentVehicle学位申请人姓名：潘尧申请学位学科专业：计算机应用技术指导教师姓名：张颖江、吴聪二○一六年五月分类号TP391密级UDC学校代码10500硕硕士士学学位位论论文文题目基于智能车辆立体视觉定位研究英文题目ResearchonStereoVisionLocationofIntelligentVehicle研究生姓名（签名）指导教师姓名（签名）职称教授申请学位

2、学科名称计算机应用技术学科代码081203论文答辩日期2016年5月24日学位授予日期学院负责人（签名）评阅人姓名评阅人姓名年月日学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日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，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论

3、文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要汽车给人们生活带来了巨大便利，但庞大汽车人群也给社会带来了巨大的交通压力，交通事故率大幅度上升，使得社会蒙受了难以估量的经济损失和人员伤亡。智能交通系统（IntelligentTransportSystem,ITS）的提出加强了人、路、车三者之间联系，最大限度地提高了现行道路吞吐效率，并且车辆作为ITS中基础对象一直也是重点研究对象。本文针对智能车

4、辆国内外现状研究提出了三层智能车辆体系结构（IntelligentVehicleArchitecture，IVAr）并对各层结构做了简要的描述。智能驾驶系统大致可分为感知、决策、控制、人机交互接口四大模块。本文针对感知模块中定位进行重点研究，解决智能车辆“在哪里”问题。对比了现行智能车辆定位技术，给出了基于双目视觉和驾驶地图相结合的低成本定位方式。视觉定位有三种方法：基于全局定位、及时定位与地图构建和视觉里程计，在实时性、精度控制和环境适应性等方面综合考虑选择局部运动估计的视觉里程计。在特征提取算法上选择ORB算法提取左右目相同帧目图像对应关系以计算得到视差，使用ORB算法提取

5、相邻帧图像对应关系，利用RANSAC算法去除误匹配并用扩展卡尔曼滤波优化前后帧运动估计，转换坐标系和累加计算结果得到智能车辆的全局位置信息和运动轨迹。引入地图匹配算法，用驾驶地图信息与立体视觉生成场景信息相匹配来修正由视觉引起的累计误差，提高定位精度，更好满足了车辆导航对实时性与特殊路况要求，最后生成结果与高精度GPS生成的轨迹作比较。本文在平台设计上借鉴“贝莎路线”中奔驰S500视觉定位模型，在量产汽车东风A60前挡风玻璃上用双目CCD相机构建立体视觉，全面地展示标定参数方法并进行快速验证，在基于道路特征定位时引入导流线概念并提取，丰富了道路标线提取工作，该方法在Window

6、s操作系统环境下使用C/C++编程开发与调试软件，在实际厂区实地路测证明了双目视觉与驾驶地图组合低成本定位同样拥有高精度。关键词：视觉定位，高精度地图，驾驶地图，GPS，视觉里程计IAbstractAutomobilehasbroughtgreatconveniencetopublic,whilemassivecar-ownershaveacceleratedthetrafficpressure.Trafficaccidentrateisgoingsubstantiallyupwhichhascausedtheimmeasurablepecuniarylossesandcasu

7、alties.IntelligentTransportSystem(ITS)whichcanstrengththecorrelationsamongman,roadandvehiclecouldmaximizetransportationefficiencyoftheexistedroads,thatwillbeputagreatemphasistostudyasthefundamentalelementofITS.Thisarticledefinesthreelayersofintelli