汽车存在着视线盲区,这些视线盲区容易使驾驶员无法及时掌握道路情况,从而引发交通事故。论文利用机器视觉构建汽车周边环境的全景图像,解决驾驶员的视线盲区问题,并对进入汽车安全距离范围内的障碍物发出声音报警,从而增强汽车在行驶过程中的主动安全性,对汽车的行驶安全有着重要的实际意义。论文设计了一种汽车全景图像主动安全系统,该系统能够使用设置在车身前后左右四个方向的高清广角摄像头,采集汽车四周环境的画面,并将图像转换为俯视图,然后采用图像拼接算法将四幅俯视图拼接为全景图像。论文针对系统采集汽车四周环境画面的需求,确定了以四个广角摄像头安装在汽车前后左右四个方向作为图像采集方式。针对系统需要计算能力强、图像处理速度快、稳定性好、便捷等车载要求,确定了以TI公司的DSP+ARM双核芯片TMS320DM6446作为核心芯片;针对系统需要及时处理4路摄像头图像信号的需求,确定了以TVP5158作为视频解码芯片的ARM+DSP嵌入式系统方案。根据系统需求,设计了采用ARM处理器作为程序管理的嵌入式Linux全景图像主动安全系统,包括系统硬件电路设计、软件开发平台搭建。硬件电路设计由电源保护电路、电压转换电路、TVP5158外围电路等组成。电源保护电路主要解决在车载条件下,为核心板和摄像头提供稳定电源;电压转换电路主要用于为核心板上各个芯片提供不同的内核电压以及I/O口电压;TVP5158外围电路主要包括4路视频信号输入输出电路以及芯片外围引脚电压电路。软件开发以TI公司的达芬奇技术为基础,在虚拟机Linux系统上搭建了DM6446的ARM编译环境,主要包括安装Monta Vista Linux内核、安装DVSDK工具链,设置交叉编译环境等。软件开发过程中主要通过NFS实现文件系统的挂靠,从而避免开发过程中频繁的烧写。结合所设计的嵌入式系统平台,在DM6446的DSP端上开发基于特征的障碍物检测算法和基于坐标系转换的全景图像拼接算法。在软件开发的实验平台上,通过实际的测试实验,验证了所设计的硬件系统能够同时采集和处理4路摄像头信号,满足设计需求。同时,通过实际功能测试实验,验证了障碍物检测算法和全景图像拼接算法切实有效。最后,通过系统整体实车实验,验证了论文的研究成果。
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