近年来,我国道路标准化程度越来越高,为计算机视觉技术应用到车辆的位姿中提供了必要的条件。车载摄像机标定、三维重建和位姿计算是基于视觉计算车辆位姿的基础问题,也是影响车辆位姿计算精度的关键技术。本文将以这三项技术为基础再根据道路的结构特点,对基于车载视频的车辆位姿计算展开研究,其研究工作主要有如下几方面:(1)车辆在行驶过程中车路状况复杂多变,车载摄像机外参数会发生较大的变化,采用传统的基于预先标定外参数的方法进行车辆位姿计算会带来较大的误差。提出了基于三线标定法的车载摄像机外参数实时标定算法,提高了外参数标定的准确性,并利用外参数实时标定结果,结合射影几何和消失点原理对直道行驶的车辆进行位姿计算。在真实道路实验中,通过在不同的路段架设不同高度的车载摄像机进行直道车辆位姿计算,结果表明:在不同路况下,车辆偏离车道线距离的平均误差为7.3cm,偏转角度平均误差为1.5?。该方法通过实时标定车载摄像机的外部参数,可以有效提高车辆位姿计算的精准性,对车载摄像机外部参数的标定性能明显优于传统的预先标定法。(2)随着对道路资产智能化发展水平的提高和路网测量需求的增多,弯道曲率的快速准确计算就变得尤为重要,提出了一种基于视觉的水平道路曲率计算方法,以此为基础又提出了一种基于弯道车道线的车辆位姿计算方法。首先自适应地使用车载视频连续图像进行弯道车道线的重建,然后根据误差分析模型去除重建的误差点,再基于改进的ICP算法实现精准的曲线配准,最后实现基于圆周拟合的弯道曲率计算以及基于视觉的弯道车辆位姿计算。利用提出的方法在不同程度的弯道上进行了测试实验,结果表明,所提出的方法能够准确的计算出弯道的曲率和实现弯道车辆的位姿计算,且具有实用性。(3)针对车辆在车道线模糊或无车道线的弯道路况行驶时,无法利用弯道车道线计算车辆位姿的问题,研究了一种基于GPS与路面特征的弯道车辆位姿计算方法。首先利用智能车以及路侧激光构建弯道地图数据库。其次利用GPS实现弯道车辆的初定位,将车辆待定位位置的GPS信息与弯道地图数据库中的弯道GPS信息序列相匹配。然后基于弯道路面图像的ORB全局特征实现弯道车辆的图像级定位,得到弯道地图数据库中最匹配的图像。最后利用视觉的位姿计算方法,实现弯道车辆度量级的位姿计算。实验结果表明,该方法具有普适性,且计算得到弯道处的车辆位姿有较高的精度。