基于蝇复眼的交通事故现场全景图像阵列仿生设计

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1、基于蝇复眼的交通事故现场全景图像阵列仿生设计谭立东刘丹李文军吉林大学交通学院长春职业技术学院汽车分院摘要：为了快速、有效地采集并处理交通事故现场全景图像，以满足事故现场快速勘查的要求，本文结合昆虫复眼和蟹眼的视觉机理和结构，首先设计了基于蝇复眼的交通事故现场全景图像采集仿生阵列，该阵列将多个图像传感器列阵排列，每个传感器使用各自独立的成像通道完成图像的获取，从而“镶嵌”成全景图像。然后，分析了复眼仿生阵列的设计原理，通过构建阵列的结构数学模型搭建了试验平台。最后，通过试验验证了本文设计阵列的有效性。试验结果表明，该交通事故现场复眼仿生阵列可以实现大视

2、场成像。关键词：交通运输安全工程;交通事故现场;复眼阵列;大视场;全景图像;作者简介：谭立东（1975-）,男，副教授，博士.研究方向：车辆行驶可靠性与安全技术.E-mail:tanld@jlu.cdu.cn作者简介：李文军（1970-），男，副教授，博士•研究方向:车辆行驶可靠性与安全技术.E-mail:594631214@qq.com收稿日期：2017-05-11基金：国家自然科学基金项目（51008141）Designofbioniccompoundeyearrayfortrafficaccidentscenepanoramabasedonfl

3、ycompoundeyeTANLi-dongLIUDanLIWen-junCollegeofTransportation,JilinUniversity;CollegeofAutomobile,ChangchunVocationalInstituteofTechnology;Abstract：Inordertofastandeffectivelyacquireandprocessthepanoramieimageoftrafficaccidentscenetomeetrequirementsoftheaccidentseenerapidinvcsti

4、gation，abioniccompoundeyearrayisdcsigncd.Thisdcsignisinspiredbycombinationofthevisualmechanismandstructureofflycompoundeyeandcrabeye.Thearrayiscomposedofapluralityofimagesensors.First,eachsensorusesitsownindependentimagingchanneltocompletetheimageacquisition.Then,theimagesofal1

5、sensorsarestitchcdtogethertobuildthepanoramicimage.Thedesignprincipleofthebioniccompoundeyearrayisanalyzed.Theexperimentplatformisbuiltbyestablishingthemathematicalmodelofthebioniccompoundeyearray.ImagingexperimentresuItsshowthatthebioniccompoundeyearrayfortrafficaccidentcanrea

6、lizethelargefieldofviewimageandobtainthepanoramicimage.Keyword：engineeringofcommunicationsnndtransportationsafety;trafficaccidentscene;bioniccompoundeyearray;widefield;panoraniicimage;Received：2017-05-110引言目前，在勘查交通事故现场时，多采用造价较高的单反数码相机对交通事故现场周围的事物和场景进行拍摄11詔1。后期对事故进行分析时，由于照片数量过多，

7、且获取的是非同步图像，可能会存在漏拍关键信息的情况，很难对事故现场建立起形象的认知，且为追求较大的视场，往往造成严重的图像畸变，影响图像质量，使得事故分析结果存在偏差，造成责任划分的不公平性。昆虫复眼具有结构简单、视场大、高分辨率等特点P1,因而受到研究人员的极大关注，是仿牛学研究中一个重点的研究对象。复眼都是由几个到几万个单眼组成，呈放射状分布在球面或椭球面基底上，通常在头部占有突出的位置［4,5］。每个单眼在不同的方向对应一个成像通道，将所有单眼捕捉的图像进行融合拼接处理，就会在大脑中产生一个宽视角高分辨率的像，即可实现大视场空间的成像［6,7］

8、o2006年，美国伯克利大学将微加工技术与溶胶一凝胶技术相结合，实现了以曲面为基底的仿生人工复眼结构宜，该结