小型割灌機(jī)器人視覺圖像特征點(diǎn)匹配算法研究.pdf

1、隨著人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)在近些年取得了巨大的進(jìn)步,機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛。目前,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和軍事已經(jīng)研究出各種類型的實(shí)用機(jī)器人,這些機(jī)器人為人類的工作和生活都帶來了極大的方便。
　　 割灌機(jī)器人是一種用于林業(yè)的新型機(jī)器人,這種機(jī)器人可以替代人在復(fù)雜環(huán)境中的作業(yè)。在環(huán)境不確定的情況下,機(jī)器人的視覺系統(tǒng)必須能夠及時(shí)的測(cè)量出障礙物與機(jī)器人之間的距離。本文通過查閱文獻(xiàn),對(duì)比各種

2、機(jī)器人傳感器的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際需要,在該系統(tǒng)中選用雙目立體視覺系統(tǒng)對(duì)障礙物進(jìn)行測(cè)距。為了保證機(jī)器人工作的可靠性,快速、有效的實(shí)時(shí)視覺系統(tǒng)顯得非常重要。
　　 圖像特征點(diǎn)匹配技術(shù)是雙目視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵,直接影響測(cè)距的準(zhǔn)確度和效率。本文通過對(duì)特征點(diǎn)匹配技術(shù)的研究,提出了兩個(gè)改進(jìn)的算法。
　　 首先,用十字模板匹配代替?zhèn)鹘y(tǒng)的矩形模板。在以往的模板匹配中,模板都是矩形的,模板匹配的原理是用模板上的點(diǎn)來約束這個(gè)模板,但是由于在

3、三維世界中的物體上的點(diǎn)都是具有連續(xù)性的,相鄰的點(diǎn)之間的像素值差別可能不大,有些像素點(diǎn)的計(jì)算可能沒有必要,所以,可以用十字模板代替矩形模板,減少不必要的點(diǎn)的計(jì)算,提高匹配的時(shí)間。
　　 其次,由于在視覺系統(tǒng)中,兩個(gè)攝像機(jī)是在同一水平線上進(jìn)行圖像的采集,采集的圖像具有公共區(qū)域,公共區(qū)域部分往往就是目標(biāo)物體的圖像。針對(duì)該問題,本文提出了基于公共區(qū)域提取的特征點(diǎn)匹配算法。首先利用模板匹配提取兩幅圖像的公共區(qū)域,然后利用十字模板匹配對(duì)提取