基于kinect與三維激光協(xié)同的多類(lèi)物體檢測(cè)與跟蹤_第1頁(yè)
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1、碩士學(xué)位論文基于基于KinectKinect與三維激光協(xié)同的多類(lèi)物體檢測(cè)與與三維激光協(xié)同的多類(lèi)物體檢測(cè)與跟蹤跟蹤DetectionTrackingofMultipleObjectsBasedonKinect3DLaserScannerCooperation作者姓名:郭迪學(xué)科、專(zhuān)業(yè):控制科學(xué)與工程學(xué)號(hào):21424013指導(dǎo)教師:莊嚴(yán)教授完成日期:大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology萬(wàn)方數(shù)據(jù)大連理工大學(xué)碩士學(xué)

2、位論文I摘要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及新型傳感器的快速發(fā)展,機(jī)器人的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。工業(yè)機(jī)器人對(duì)工作場(chǎng)景及工作物件的準(zhǔn)確感知,并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是人機(jī)交互系統(tǒng)感知信息的前提和基礎(chǔ)。本文使用三維激光測(cè)距系統(tǒng)和Kinect傳感器協(xié)同工作,共同實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人對(duì)工作場(chǎng)景及工作物件的準(zhǔn)確感知及信息獲取,再利用三維點(diǎn)云處理算法,來(lái)提取工作場(chǎng)景中的點(diǎn)云信息,主要應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人對(duì)工作環(huán)境理解等人工智能領(lǐng)域。教研室自主搭建工業(yè)機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),平臺(tái)中搭載Kinec

3、t傳感器和三維激光測(cè)距系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了一種基于Kinect傳感器與三維激光測(cè)距系統(tǒng)協(xié)同的工件位姿在線(xiàn)檢測(cè)方法。該方法使用Kinect傳感器與三維激光測(cè)距系統(tǒng)之間協(xié)同工作進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,對(duì)獲取點(diǎn)云的預(yù)處理、Kinect傳感器與三維激光測(cè)距系統(tǒng)之間的聯(lián)合標(biāo)定獲得坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)平移矩陣,并使用SVM分類(lèi)器對(duì)工作空間中的人手及工作物件進(jìn)行分類(lèi),以實(shí)現(xiàn)工作環(huán)境中的目標(biāo)檢測(cè)。由于Kinect傳感器實(shí)時(shí)性好,但是存在點(diǎn)云稀疏、數(shù)據(jù)精度不夠的缺點(diǎn),而三維

4、激光測(cè)距系統(tǒng)精度高,點(diǎn)云數(shù)據(jù)精確,但是存在獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)較慢、精度測(cè)距與掃描速率存在矛盾關(guān)系等問(wèn)題;因此,將兩種傳感器協(xié)同工作,相互彌補(bǔ)之間的不足,可以很好的發(fā)揮相互之間的優(yōu)點(diǎn),并彌補(bǔ)兩種傳感器存在的不足。Kinect傳感器與三維激光測(cè)距系統(tǒng)的協(xié)同在線(xiàn)檢測(cè)是先通過(guò)目標(biāo)檢測(cè)獲取工作物件,使用Kinect傳感器獲取工作空間中的點(diǎn)云信息,使用柵格化的方法提取工作物件,將工作物件在Kinect傳感器坐標(biāo)系下的點(diǎn)云信息經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)平移矩陣轉(zhuǎn)換到三維激光

5、測(cè)距系統(tǒng)的坐標(biāo)系下,并實(shí)時(shí)計(jì)算角度,完成對(duì)工作空間的劃分,確定含有工作物件的空間為精細(xì)掃描區(qū)域,無(wú)目標(biāo)的空間為快速掃描區(qū)域,將判定結(jié)果換算成三維激光測(cè)距系統(tǒng)所要掃描的模式,并通過(guò)不同的掃描模式獲取工作物件的點(diǎn)云信息和空間信息,最后對(duì)三維激光測(cè)距系統(tǒng)獲取的點(diǎn)云信息進(jìn)行處理,獲取工作物件實(shí)時(shí)精確的點(diǎn)云信息。這樣有助于提升工業(yè)機(jī)器人高效準(zhǔn)確獲取工作物件的精確尺寸信息和位姿信息,并提高精度及工作效率。關(guān)鍵詞:三維激光測(cè)距;Kinect傳感器;物

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