基于動態(tài)序列圖像的汽車碰撞分析系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著汽車保有量的增長，道路交通事故已成為世界性的問題，汽車被動安全性也成為汽車最首要的性能。汽車被動安全性研究一般有三種方法，即理論計算法、交通事故分析法和試驗法，后兩者方法因其結(jié)果更具說服力而被廣泛重視。 動態(tài)序列圖像分析技術(shù)，不僅可以有效記錄和回溯碰撞的全過程，而且可以對整個過程進行定性和定量的分析，因而成為汽車被動安全研究的一種不可替代的研究方法。本文就該技術(shù)在汽車碰撞分析中的應(yīng)用進行了研究，主要工作包括： (1)

2、針對動態(tài)環(huán)境中捕捉的圖像，尤其是從交通現(xiàn)場采集的視頻易受天氣、光照等多方面的影響，導(dǎo)致圖像產(chǎn)生退化的問題，本文引入基于大氣物理模型的圖像復(fù)原方法，消減天氣對現(xiàn)場采集的圖像質(zhì)量的影響；提出了背景減法與幀差法融合的三幀法，實時響應(yīng)并適應(yīng)背景的變化，實現(xiàn)對復(fù)雜場景下的車輛的快速檢測。 (2)從采集的數(shù)字圖像識別出車身上的特征點以及對特征點成像中心的精確定位，是實現(xiàn)攝像機精確標(biāo)定和后續(xù)進行圖像測量的前提和關(guān)鍵，本文在特征點的識別中，改進

3、了噪聲消除算法—在噪聲識別的同時對特征點進行粗定位，有效地減少了基于質(zhì)心的亞像素定位方法的計算量；引入了編碼元并設(shè)計了編碼方案，實現(xiàn)特征點的自動匹配。 (3)傳統(tǒng)的攝像機標(biāo)定方法，大多存在對現(xiàn)場、標(biāo)定物的坐標(biāo)測量、攝像機運動等方面要求較高的問題，本文提出了一種攝像機復(fù)合標(biāo)定方法，對傳統(tǒng)的二步法及平面法進行了綜合與改進：基于共面點分步進行內(nèi)外參數(shù)的全標(biāo)定，同時由于標(biāo)定物為共面點，攝像機無需運動，對現(xiàn)場要求較低，不但適用于汽車碰撞實

4、驗，更可以適用于各類交通監(jiān)測現(xiàn)場；基于迭代優(yōu)化的畸變參數(shù)的標(biāo)定，則可有效提高標(biāo)定精度；在標(biāo)定中所需測點，以直線交點代替了傳統(tǒng)的圓中心點，采用Hough直線檢測及直線求交法，代替了通常的Hough橢圓檢測法，有效地降低了在標(biāo)定時引入系統(tǒng)的誤差。 (4)以碰撞實驗室為應(yīng)用環(huán)境，完成了圖像分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。 基于動態(tài)序列圖像的汽車碰撞分析系統(tǒng)，應(yīng)用于汽車側(cè)門碰撞試驗視頻的分析，得出了試驗車車身位移數(shù)據(jù)和位移曲線，分析了汽車