移動機器人視覺導航系統(tǒng)的研究.pdf

1、移動機器人的視覺導航技術是目前科學研究的熱點和重點,隨著視覺導航技術研究的深入,工業(yè)AGV搬運機器人、智能車輛和國防技術研究取得了重大的突破。由于視覺系統(tǒng)所采集的圖像具有信息豐富,對運動環(huán)境描述全面的特點,使得移動機器人控制智能化成為發(fā)展趨勢。本文根據(jù)移動機器人的運動控制要求,對圖像預處理、圖像分割、特征區(qū)域匹配的方法進行了研究,并完成了對目標標識物的識別。 運動模型的分析為移動機器人的運動控制提供了理論依據(jù),在對CCD攝像機模

2、型在圖像采集中所產生的畸變進行分析過程中,采用Tsai兩步法標定出攝像機的內外參數(shù),并通過實驗對標定結果進行驗證。結果表明,該標定方法可以達到CCD攝像機的標定要求。 由于視覺系統(tǒng)采集的圖像受到周圍環(huán)境的影響,會產生噪聲和畸變。因此在進行圖像分割和特征區(qū)域匹配前對所采集的圖像進行了灰度變換、中值濾波等預處理,提高了圖像處理的效率；在圖像分割過程中匯總對比了多種邊緣檢測算子的處理效果和效率,最終選定采用Sobel算子進行圖像的邊緣

3、檢測。 在標識物的識別過程中,進行基于顏色分割時,選取自動閾值分割法,采用基于最大面積法選取初始閾值的最大類間、類內方差比法對運動路徑圖像進行初始分割。在圖像修正中又先后使用了圖像膨脹和圖像細化的方法,便于目標標識物邊緣信息的更好提取。在標識物識別和運動控制系統(tǒng)中,提出了顏色特征區(qū)域匹配的方法,通過圖像中像素RGB值與樣板中的RGB值的絕對偏差的計算,實現(xiàn)了對標識物的識別。 利用Visual C++的開發(fā)環(huán)境和圖像處理技