用于智能機器人導航系統(tǒng)的彩色圖像處理關鍵技術研究.pdf

1、在智能移動機器人導航技術中，機器視覺技術為其核心關鍵技術之一，而基于顏色的目標識別技術則是機器視覺研究中的重要內容。因此開展彩色目標識別在移動機器人中的導航應用研究具有重要的理論意義和潛在的應用價值。本文對彩色目標識別中的攝像機標定技術、色彩分割技術、目標識別技術進行了系統(tǒng)研究，在此基礎上提出了一種HSI顏色空間下的快速彩色圖像分割算法并解決了彩色路標的自動識別問題，通過在Pioneer 3-DX智能移動機器人平臺上的試驗證明這個基于彩

2、色圖像識別技術的系統(tǒng)能夠有效成功應用在智能機器人導航系統(tǒng)中，實現(xiàn)對彩色路標的實時穩(wěn)定的識別和導航。本論文的主要研究工作如下： 1．在理論分析攝像機成像模型和鏡頭畸變模型的基礎上，分析了利用攝像機成像模型中坐標旋轉矩陣的正交特性推導內部參數求解方程從而完成標定過程的技術，給出了利用黑白方格標定攝像機內部參數的自標定方法，實驗結果表明了該方法的有效性。 2．對試驗環(huán)境內不同的顏色空間下路標的描述特性進行了比較，在對已有基于顏

3、色的分割算法進行研究的基礎上，提出了一種快速顏色分割算法。在完成顏色分割后，對目標識別的技術進行了探討，并提出了人工路標的識別方法。 3．在理論研究的基礎上，以Pioneer 3-DX智能機器人為核心構建視覺導航系統(tǒng)平臺，開發(fā)了基于視覺的智能機器人導航系統(tǒng)，通過試驗證明，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對彩色路標的實時穩(wěn)定的識別與導航。 通過本文的研究，認為基于模板的自標定技術、HSI空間快速顏色分割以及人工路標的識別技術能夠有效應用在智