基于面阵相机阵列的车底安全检查方法研究

摘要

随管机器视技术的快速发展，基于CCD技术的监控设备已经在安防领域被广泛应用。作为安防领域重要的设备，汽车底盘安全检查系统也已经在诸多场合发挥着重要的作用。作为安防的基础设备，高性价比的车底安全检查系统足该领域的基本需求。基于线阵相机的此类设备已经出现商业产品，但是由于线阵棚机的制造成本较高，造成其价格远远超过面阵相机的价格。降低类似系统的成本，找到一种高性价比的替代方法，已经成为安防领域的研究热点。
　　 本文着重于研究一种基于面阵相机阵列的车底检查方法，代替昂贵的线阵相机，实现车底安全检查的功能。本文主要的研究内容包括：
　　 1.研究了一种基于面阵相机阵列的车底安全检查方法，利用面阵相机一次成像多行的特点，来避免现有系统的缺点。
　　 2.针对该方法的特点，在现有算法的基础上，研究了一种提高图像配准精度的方法，并对该方法进行了优化改进，提高了算法的执行速度。
　　 3.根据该方法的实现原理，完成了硬件结构的设计与集成，并用VisualC++6.0开发了相应的软件模块。
　　 4.从硬件和软件上，研究了CCD对光源响应非线性的照度补偿方法，提高了图像质量。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 引言

1.2 车底检查系统国内外发展概况

1.3 课题的提出及难点

1.4 本文的组织结构

2 车底系统的原理及关键技术

2.1 车底安检系统简介

2.2 车底安检系统的原理

2.2.1 面阵相机阵列的横阳配准与照度补偿原理

2.2.2 车底安检系统纵向图像拼接原理

2.3 基于面阵相机阵列的车底安检系统的关键技术

2.4 本章小结

3 车底检查系统的成像几何与变换模型

3.1 摄像机的成像模型

3.2 摄像机的运动形式

3.3 牟底安检系统的图像变换模型

3.3.1 图像变换模型的约束条件

3.3.2 车底变换模型及实验

3.4 本章小结

4 基于面阵相机阵列的车底图像的拼接

4.1 基于SIFT技术的年底图像横向配准

4.2 基于角点特征的车底图像纵向配准

4.2.1 HARRIS角点检测

4.2.2 基于相关方式的角点候选匹配

4.2.3 改进的角点匹配算法

4.3 图象之间平面变换模型的估计

4.3.1 变换估计的一般模型

4.3.2 改进的鲁棒模型参数估计方法

4.3.3 变换模型参数的优化

4.3.4 实验

4.4 图像的镶嵌

4.4.1 图像流形与镶嵌

4.4.2 图像插值与重采样

4.4.3 实验

4.5 本章小结

5 车底安检系统的设计与研制

5.1 车底安检系统的硬件设计与选择

5.1.1 车底扫描台的部件选择

5.1.2 扫描台基本结构的设计

5.1.3 其他关键硬件的选择

5.2 车底检查系统的软件设计与编程

5.2.1 相机阵列横向配准模块的设计与编程

5.2.2 面阵相机阵列的亮度校正模块

5.2.3 序列图像拼接模块

5.3 本章小结

6 结论

7 展望

8 参考文献

9 攻读硕士期间发表论文情况

10 致谢