基于視覺信息融合的移動(dòng)機(jī)器人環(huán)境自主感知方法研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人的工作環(huán)境隨著應(yīng)用領(lǐng)域的逐漸擴(kuò)大變得越來(lái)越復(fù)雜多樣。其中，移動(dòng)機(jī)器人的環(huán)境自主感知系統(tǒng)是機(jī)器人進(jìn)行決策規(guī)劃的基礎(chǔ)，主要負(fù)責(zé)獲取機(jī)器人的內(nèi)部狀態(tài)和外部環(huán)境信息。傳感器能否合理使用將直接影響到移動(dòng)機(jī)器人感知環(huán)境信息的準(zhǔn)確性，但對(duì)于環(huán)境較為復(fù)雜的狀況，如道路高低不平、障礙物頻現(xiàn)等，僅依靠單一傳感器并不能滿足要求。因此，基于CCD雙目視覺相機(jī)并且輔以超聲波傳感器和激光測(cè)距儀的信息融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行環(huán)境感知更精準(zhǔn)高效。
　　本文首先對(duì)

2、移動(dòng)機(jī)器人環(huán)境自主感知方法的國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和意義進(jìn)行了詳細(xì)的概述，并對(duì)研究的內(nèi)容及其涉及到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致總結(jié)。其次，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的環(huán)境自主感知理論進(jìn)行了深入透徹地研究，主要包括移動(dòng)機(jī)器人的避障方法和三維物理環(huán)境場(chǎng)景重建以及基于視覺信息融合的理論方法等，本文對(duì)移動(dòng)機(jī)器人自主識(shí)別道路和判斷道路的可通過(guò)性方面也進(jìn)行了深入研究。
　　然后，就移動(dòng)機(jī)器人的環(huán)境自主感知方法搭建了實(shí)驗(yàn)算法平臺(tái)。平臺(tái)可以分為軟件和硬件這兩個(gè)部分。軟件主要

3、包括 MATLAB和 VC++，MATLAB可以快速實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的處理，便于對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證和仿真分析，而VC++可以開發(fā)出具有良好人機(jī)界面的用戶軟件；硬件以 UGV-1型無(wú)人機(jī)動(dòng)車為基礎(chǔ)平臺(tái)，搭建 CCD雙目相機(jī)、超聲波傳感器和激光測(cè)距儀，將各種傳感器獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成融合，利用真實(shí)的物理環(huán)境信息驗(yàn)證各種算法的有效性與可靠性。
　　最后，提出用圖像紋理特征和顏色特征的相組合的方法來(lái)識(shí)別地形，并對(duì)識(shí)別出的地形做可通過(guò)性評(píng)估。對(duì)道路可通