基于視覺的智能輪椅定位研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、分類號(hào)：UDC：密級(jí)：學(xué)校代號(hào)：11845學(xué)號(hào)：2llll04191廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工程碩士專業(yè)學(xué)位)基于視覺的智能輪椅定位研究及實(shí)現(xiàn)馮正明指導(dǎo)教師姓名、職稱：專業(yè)或領(lǐng)域名稱：學(xué)生所屬學(xué)院：論文答辯日期：摘要摘要智能輪椅是在移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，集機(jī)器視覺、模式識(shí)別、自動(dòng)控制、多傳感器信息融合和多模態(tài)人機(jī)交互等多種高新技術(shù)為一體，具有自動(dòng)定位、導(dǎo)航和避障等功能，可以為行動(dòng)不便人群提供幫助，提高他們的生活質(zhì)量。隨著人

2、口老齡化的加劇以及殘障人士的日益增多，社會(huì)對(duì)智能輪椅會(huì)有更加迫切的需求。因此對(duì)智能輪椅進(jìn)行研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。定位是智能輪椅實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航功能的關(guān)鍵技術(shù)，也是智能輪椅研究領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)智能輪椅平臺(tái)，在該平臺(tái)上對(duì)基于視覺的智能輪椅定位問題進(jìn)行了較為深入的研究。本文主要做了以下工作：(1)通過對(duì)智能輪椅國內(nèi)外研究狀況的了解以及智能輪椅主要技術(shù)的研究，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款采用上、下位機(jī)控制結(jié)構(gòu)的智能輪椅平臺(tái)，上位機(jī)為便攜

3、式PC機(jī)、下位機(jī)為ArduinoMega2560開發(fā)板。輪椅上安裝有機(jī)器視覺模塊、超聲波陣列等傳感器裝置，具有通過視覺來進(jìn)行自身的定位以及超聲波測(cè)距避障的功能。整個(gè)輪椅架構(gòu)是開放的，便于以后添加其他需要的功能和模塊。(2)對(duì)基于視覺的智能輪椅定位技術(shù)進(jìn)行了研究，并從模式分類的角度出發(fā)，將智能輪椅的全局定位轉(zhuǎn)化為在視覺傳感器采集空間中的場(chǎng)景識(shí)別問題，提出了一種基于主成分分析和支持向量機(jī)的場(chǎng)景識(shí)別定位算法。先對(duì)場(chǎng)景圖像做預(yù)處理，接著用主成分