基于单目视觉的智能小车轨迹生成系统研究.pdfVIP

摘要

智能小车集成了图像处理，智能控制等一系列的先进技术，在无人驾驶领域，抢救救援

领域，区域有哪些信誉好的足球投注网站领域以及工业生产，家庭生活等各个领域应用广泛。从19世纪以来，人工智

能不断快速的发展，关于智能小车的研究也被越来越多的研究人员所关注，逐渐成为一个重

要的研究方向。针对智能小车的研究，其轨迹提取是智能小车最基础也是最重要的功能，轨

迹提取分为运动目标检测和运动目标定位。

针对运动目标检测功能的实现方面，本文采取了图像实时处理返送方法；在运动目标定

位功能的实现方面，本文采用了gopro摄像头实时采集运动数据，利用单目视觉平面定位方

法进行定位处理。本文主要研究内容和工作重点如下：

1)针对单目视觉运动目标检测的运动信息提取的实时性和运动目标提取准确性问题，给

出一种帧间差分法与Vibe算法结合的实时运动目标检测改进算法。该算法利用帧间差分法的

特性快速更新背景模型，保证即使视频图像第一帧不是背景图像时也能使智能小车目标与背

景分隔开，从运动的视频图像中获取小车图像信息。通过实验结果对比分析表明该算法克服

了传统目标检测算法（帧间差分法、背景建模法等）的不足，能在不同分辨率、不同视频时

间的情况下快速提取智能小车的运动信息，具有较好的实时性和准确性。

2)针对单目视觉运动目标定位全局精准度问题，给出了一种基于函数外参补偿的单目视

觉平面相似定位改进算法。该算法利用相机外参的旋转矩阵与平移矩阵处理图像畸变问题从

而改进在图像边缘畸变程度较大情况下的定位精度。通过摄像机高度、角度、以及智能小车

的位置的实例结果对比表明该算法通过外参函数的补偿可以让智能小车在图像边缘处距离误

差降低1-2公分，使得满足清晰拍摄智能小车轨迹，快速更新智能小车三维空间位置信息的

需求。

3)针对单目视觉下运动目标检测算法和运动目标定位算法的智能小车轨迹生成系统的搭

建和验证。利用c++和OpenCV3.6.0视觉库搭建实验平台，建立了一个智能小车运动目标检

测轨迹生成系统，主要包括智能小车实时运动界面显示模块，运动目标检测模块，定位模块，

轨迹复现模块。通过实验验证，系统能够准确的检测到智能小车并能够全自动的定位得到行

驶轨迹。

关键词：智能小车、图像处理、目标识别、单目视觉

ABSTRACT

Thesmartcarintegratesaseriesofadvancedtechnologiessuchasimageprocessingand

intelligentcontrol,andiswidelyusedinthefieldofunmanneddriving,rescueandrescue,areasearch,

industrialproduction,familylifeandotherfields.Sincethe19thcentury,artificialintelligencehas

continuouslyandrapidlydeveloped,andtheresearchonsmartcarshasalsobeenpaidattentiontoby

moreandmoreresearchers,andhasgraduallybecomeanimportantresearchdirection.Forthe

researchofsmartcar,itstrajectoryisthemostbasicandimportantfunctionofsmartcar.Trajectory

extractionisdividedintomovingtargetdetectionandmovingtargetpositioning.

Aimingattherealizationofmovingtargetdetectionfunction,thispaperadoptsthereal-time

imageprocessingandreturningmethod;intherealizationofmovingtargetpositio