基于機器視覺的室內(nèi)移動機器人導(dǎo)航偏轉(zhuǎn)角研究.pdf

1、移動機器人導(dǎo)航技術(shù)是機器人研究領(lǐng)域里的一個核心技術(shù)問題，是機器人實現(xiàn)智能化并且應(yīng)用于人類生活中的關(guān)鍵一步，隨著公共服務(wù)、倉儲物流、探險救援、醫(yī)療護理等行業(yè)的發(fā)展，移動機器人對人類的生活質(zhì)量和社會的發(fā)展都有重要的意義。室內(nèi)移動機器人作為服務(wù)型機器人的一種，需要在結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中定位和導(dǎo)航，目前孤立地使用導(dǎo)航技術(shù)，如電磁導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航等很難滿足復(fù)雜的使用環(huán)境，借助信息融合技術(shù)將不同傳感器獲得的數(shù)據(jù)進行整合，是目前經(jīng)常使用的

2、一種技術(shù)實現(xiàn)方式。
　　本文提出了一種基于機器視覺確定室內(nèi)移動機器人導(dǎo)航偏轉(zhuǎn)角的方法，并以輪椅式室內(nèi)移動機器人作為應(yīng)用對象，深入研究了基于機器視覺的導(dǎo)航偏轉(zhuǎn)角的計算方法并研究其計算效率。本文得到廣東省高性能計算重點實驗室開放項目資助（項目編號TH1528）和廣東省佛山市科技計劃項目資助（項目編號：FZ2010013）。完成的主要工作和結(jié)果如下：
　　首先，介紹了課題的研究背景與意義以及室內(nèi)移動機器人導(dǎo)航偏轉(zhuǎn)角國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，

3、對室內(nèi)移動機器人的強勁社會需求進行了說明，搭建了輪椅式室內(nèi)移動機器人實驗平臺，構(gòu)建了基于機器視覺的導(dǎo)航偏轉(zhuǎn)角模型。
　　其次，為了從圖像中得到室內(nèi)移動機器人導(dǎo)航偏轉(zhuǎn)角大小，設(shè)計了圖像處理框架，研究了圖像分割、圖像邊緣檢測、形態(tài)學(xué)細化等處理策略。
　　第三，分析了Hough變換檢測直線算法并提出了改進，對改進的算法效率進行了仿真驗證，以Matlab為工具，對導(dǎo)航偏轉(zhuǎn)角圖像處理流程進行了仿真，驗證了理論的可行性。
　　第四

4、，在理論仿真的基礎(chǔ)上，在手機Android平臺上對采用機器視覺獲取室內(nèi)移動機器人導(dǎo)航偏轉(zhuǎn)角方法進行了代碼實現(xiàn)及測試。實驗結(jié)果表明：
　?。?）針對指北針原始圖像，采用Otsu自適應(yīng)閾值分割策略進行處理，具有更強的適應(yīng)性，能夠高效、準確地分割出原始圖像中的紅色分量與藍色分量；
　　（2）采用改進的Hough變換檢測算法，縮小了Hough變換檢測過程中的投票范圍及減少了算法的計算次數(shù)，將直線檢測效率提高近20倍；
　?。?