基于双目视觉的主—从车辆自主跟随方法的设计与试验
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-11页 |
| 第一章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 课题来源 | 第12页 |
| 1.2 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.3 研究现状 | 第13-19页 |
| 1.3.1 农业车辆导航方式现状 | 第13-15页 |
| 1.3.2 双目视觉在农业车辆导航中的研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3.3 车辆自主跟随与协同控制研究现状 | 第16-19页 |
| 1.4 研究意义、目标和内容 | 第19-22页 |
| 1.4.1 研究意义 | 第19页 |
| 1.4.2 研究目标 | 第19-20页 |
| 1.4.3 主要研究内容 | 第20-22页 |
| 第二章 跟随方法的设计与理论分析 | 第22-38页 |
| 2.1 主-从车辆系统运动模型的建立及分析 | 第22-23页 |
| 2.2 车辆间相对位姿信息提取方法 | 第23-25页 |
| 2.3 黑白棋盘格内角点三维信息提取 | 第25-35页 |
| 2.3.1 内角点在相机中的理想成像模型 | 第26-28页 |
| 2.3.2 加入畸变后的相机成像模型 | 第28-30页 |
| 2.3.3 内角点在双目相机系统中的成像模型 | 第30-31页 |
| 2.3.4 对极几何与立体校正 | 第31-32页 |
| 2.3.5 双目系统标定方法 | 第32-33页 |
| 2.3.6 特征提取及立体匹配基本原理 | 第33-34页 |
| 2.3.7 棋盘格内角点特征提取及匹配 | 第34-35页 |
| 2.4 整体方法流程 | 第35-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-38页 |
| 第三章 双目视觉系统平台的设计与实现 | 第38-54页 |
| 3.1 双目视觉系统相机选型 | 第38-40页 |
| 3.1.1 相机选型要求 | 第38-39页 |
| 3.1.2 双目相机硬件系统 | 第39-40页 |
| 3.2 OpenCV简介 | 第40页 |
| 3.3 基于PC平台的双目视觉系统软件设计 | 第40-46页 |
| 3.3.1 软件开发平台及开发语言 | 第40页 |
| 3.3.2 OpenCV在VS平台配制 | 第40-43页 |
| 3.3.3 工业相机SDK使用 | 第43页 |
| 3.3.4 相机标定软件设计 | 第43-44页 |
| 3.3.5 PC平台双目视觉系统软件设计 | 第44-46页 |
| 3.4 基于嵌入式平台的双目视觉系统软件设计 | 第46-53页 |
| 3.4.1 嵌入式开发硬件平台 | 第46-47页 |
| 3.4.2 Linux开发环境 | 第47-48页 |
| 3.4.3 交叉编译工具 | 第48-49页 |
| 3.4.4 TFTP服务器 | 第49页 |
| 3.4.5 QT平台移植 | 第49-50页 |
| 3.4.6 OpenCV移植 | 第50-51页 |
| 3.4.7 V4L使用 | 第51-52页 |
| 3.4.8 嵌入式双目系统软件设计 | 第52-53页 |
| 3.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第四章 双目视觉系统性能测试 | 第54-66页 |
| 4.1 双目视觉系统标定及测量精度分析 | 第54-59页 |
| 4.1.1 标定材料与方法 | 第54-55页 |
| 4.1.2 PC平台双目视觉系统标定及结果分析 | 第55-56页 |
| 4.1.3 嵌入式平台双目视觉相机标定结果及分析 | 第56-57页 |
| 4.1.4 双目视觉系统精度理论分析 | 第57-59页 |
| 4.2 相对位姿参数静态生成试验 | 第59-60页 |
| 4.2.1 测量材料与方法 | 第59-60页 |
| 4.2.2 试验结果与分析 | 第60页 |
| 4.3 光强度适应性试验 | 第60-63页 |
| 4.3.1 双目视觉系统光环境适应性分析 | 第60-62页 |
| 4.3.2 试验材料与方法 | 第62页 |
| 4.3.3 实验结果与分析 | 第62-63页 |
| 4.4 双目视觉系统实时性能测试 | 第63-64页 |
| 4.4.1 材料与方法 | 第63-64页 |
| 4.4.2 实验结果与分析 | 第64页 |
| 4.5 双目视觉系统综合性能分析 | 第64-65页 |
| 4.6 本章小节 | 第65-66页 |
| 第五章 双目视觉自主跟随系统果园动态性能测试 | 第66-96页 |
| 5.1 主-从车辆运行平台构建 | 第66-91页 |
| 5.1.1 主-从车辆运行平台总体结构 | 第66页 |
| 5.1.2 车辆平台及控制方法简介 | 第66-72页 |
| 5.1.2.1 车辆前进及测速 | 第67-68页 |
| 5.1.2.2 车辆转向及检测 | 第68-71页 |
| 5.1.2.3 车辆制动及检测 | 第71-72页 |
| 5.1.3 其他模块选型及控制方法 | 第72-76页 |
| 5.1.3.1 电源系统 | 第72页 |
| 5.1.3.2 车辆定位系统 | 第72-74页 |
| 5.1.3.3 无线通信系统 | 第74-76页 |
| 5.1.4 CAN总线通讯系统设计 | 第76-85页 |
| 5.1.4.1 CAN总线简介 | 第76页 |
| 5.1.4.2 CAN节点电路设计 | 第76-82页 |
| 5.1.4.3 CAN节点通信配置 | 第82-84页 |
| 5.1.4.4 CAN节点功能及组网 | 第84-85页 |
| 5.1.5 跟随车辆控制方法 | 第85-88页 |
| 5.1.5.1 跟随车辆控制流程 | 第85-86页 |
| 5.1.5.2 车辆协同控制 | 第86-88页 |
| 5.1.6 主-从式车辆跟随系统构建 | 第88-91页 |
| 5.1.6.1 特征板制作要求简析 | 第88-90页 |
| 5.1.6.2 主-从式车辆跟随系统 | 第90-91页 |
| 5.2 果园环境试验方案 | 第91-92页 |
| 5.3 果园环境实验结果及分析 | 第92-94页 |
| 5.4 本章小结 | 第94-96页 |
| 第六章 研究结论与后续工作建议 | 第96-100页 |
| 6.1 研究结论 | 第96-97页 |
| 6.2 后续工作建议 | 第97-100页 |
| 参考文献 | 第100-106页 |
| 致谢 | 第106-108页 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 | 第108页 |
