基于融合的全向三維視覺(jué)理論及在車(chē)道檢測(cè)和定位中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文以國(guó)家自然國(guó)家自然科學(xué)基金支持的重大研究計(jì)劃“視聽(tīng)覺(jué)信息的認(rèn)知計(jì)算”為課題研究背景，將具有360°視野的全向相機(jī)系統(tǒng)與三維激光雷達(dá)相結(jié)合，構(gòu)建全向三維視覺(jué)信息采集系統(tǒng)為無(wú)人駕駛車(chē)輛提供豐富的全向圖像信息和精確的三維位置信息。研究了基于融合的全向三維視覺(jué)數(shù)據(jù)的車(chē)道檢測(cè)與定位問(wèn)題。取得的主要成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1、研究了逆透視變換對(duì)車(chē)道線(xiàn)特征提取的影響，在透視圖像和逆透視圖像上測(cè)試三種基于全景圖像提出的車(chē)道線(xiàn)特征提取算法的性能

2、。在全景圖像數(shù)據(jù)庫(kù)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，同種車(chē)道線(xiàn)特征提取方法在逆透視圖像上的敏感性、精度、魯棒性、潛在最佳性能、平均正確率等性能指標(biāo)均優(yōu)于其在透視圖像上的性能。
　　2、提出了一種基于畸變?nèi)皥D像的車(chē)道檢測(cè)算法，在全景圖像空間進(jìn)行曲線(xiàn)擬合，直接獲得車(chē)道線(xiàn)在車(chē)體坐標(biāo)系下的參數(shù)。實(shí)車(chē)實(shí)驗(yàn)證明了在具有畸變的全景圖像上進(jìn)行車(chē)道檢測(cè)的可行性。
　　3、提出了一種車(chē)道模型參數(shù)優(yōu)化的車(chē)道模型擬合方法，用統(tǒng)一的車(chē)道模型擬合直線(xiàn)車(chē)道和曲線(xiàn)車(chē)道。

3、根據(jù)拋物線(xiàn)車(chē)道模型將車(chē)道線(xiàn)特征圖變換到線(xiàn)性空間，直線(xiàn)和曲線(xiàn)車(chē)道邊緣在線(xiàn)性空間均用統(tǒng)一的直線(xiàn)進(jìn)行描述。將車(chē)道模型參數(shù)擬合問(wèn)題轉(zhuǎn)化為參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，并通過(guò)最小化目標(biāo)函數(shù)得到車(chē)道模型最優(yōu)的參數(shù)。在公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)車(chē)采集數(shù)據(jù)上對(duì)提出車(chē)道檢測(cè)算法進(jìn)行測(cè)試，長(zhǎng)距離實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于車(chē)道模型參數(shù)優(yōu)化車(chē)道檢測(cè)算法準(zhǔn)確率達(dá)到99％。
　　4、提出了一種基于表觀地圖和三維特征地圖的定位方法。定位過(guò)程為兩步：基于表觀地圖的初步定位和初步定位結(jié)果指導(dǎo)下的基于三