基于視覺的移動機器人自定位及目標物位姿測量研究.pdf

1、近年來，視覺系統(tǒng)作為機器人技術(shù)中非常重要的子系統(tǒng)，受到了人們越來越多的關注。視覺系統(tǒng)在機器人系統(tǒng)中主要承擔檢測任務，尤其對機器人所處環(huán)境的檢測以及對與機器人互動物體的檢測方面，視覺傳感器能夠獲取到更多的信息，是其他形式的傳感器所不能取代的。本文研究了應用于工業(yè)機器人上基于視覺的移動機器人自定位技術(shù)和基于視覺的目標物位姿測量技術(shù)，主要工作如下：
　　首先，分析了基于視覺的移動機器人自定位技術(shù)和基于視覺的目標物位姿測量技術(shù)的研究背景和

2、意義，分別綜述了工業(yè)機械臂、基于視覺的移動機器人自定位和基于視覺的目標物位姿測量的研究現(xiàn)狀，簡介了本文主要研究的工作以及本文的章節(jié)安排。
　　第二，介紹了小孔相機模型，以及相機的內(nèi)外參數(shù)在視覺測量中的用途以及相機內(nèi)外參數(shù)的標定方法。
　　第三，介紹了基于視覺的移動機器人自定位算法流程，該算法采用機載相機獲取的由BCH（Bose Chaudhuri Hocquenghem）編碼的人工標志的圖像，利用形狀對標志進行識別并解析標志

3、內(nèi)部編碼得到標志的編號，然后使用RPP(RobustPlanar Pose)算法計算標志相對于機器人的距離和方位。結(jié)合人工標志在世界坐標系中的位置，利用EKF(Extend Kalman Filter)算法估算機器人在世界坐標系中的位置。
　　第四，介紹了基于視覺的目標物位姿測量算法的流程。實現(xiàn)了eye-in-hand手眼結(jié)構(gòu)的手眼標定和基于弧線的橢圓檢測。詳細研究了基于兩視圖的空間圓重建算法，利用圓在兩幅圖像中的像可以確定兩個橢