基于圖像興趣點(diǎn)的移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別技術(shù)研究.pdf

1、目標(biāo)識(shí)別是機(jī)器人學(xué)最基本的問題之一。視覺傳感器獲取的信息比較豐富，采樣周期短，受磁場影響小，此外視覺傳感器質(zhì)量輕，體積小，成本低。人類可以在極短時(shí)間內(nèi)從環(huán)境中提取有效的特征進(jìn)而識(shí)別目標(biāo)，但是對(duì)于機(jī)器視覺而言非常困難。通過圖像處理、理解等技術(shù)從圖像中提取能夠代表景物的特征對(duì)于視覺目標(biāo)識(shí)別來說，是至關(guān)重要的。興趣點(diǎn)是圖像的局部特征點(diǎn)，具有計(jì)算量小，特征重復(fù)性高，在視覺目標(biāo)識(shí)別領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。本文主要研究基于圖像興趣點(diǎn)的移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別技

2、術(shù)。主要完成工作有：
　　首先，簡單介紹移動(dòng)機(jī)器人基于視覺的目標(biāo)識(shí)別方法及其研究現(xiàn)狀。對(duì)基于興趣點(diǎn)方法進(jìn)行詳細(xì)介紹，介紹國內(nèi)外在興趣點(diǎn)檢測與識(shí)別方面的研究現(xiàn)狀。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的智能化，自主充電是最基本的功能之一，自主充電時(shí)的首要問題就是識(shí)別電源插座。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有機(jī)器人項(xiàng)目，考慮用視覺技術(shù)識(shí)別插座。
　　其次，本文研究了使用最廣泛的Harris和SIFT算法，詳細(xì)闡述其原理。結(jié)合對(duì)電源插座的興趣點(diǎn)檢測與描述，分析兩種算法優(yōu)缺

3、點(diǎn)，選擇魯棒性較好的SIFT算法作為目標(biāo)檢測與識(shí)別算法。通過實(shí)驗(yàn)比較選擇合適的參數(shù)，在匹配環(huán)節(jié)通過理論分析和實(shí)驗(yàn)比較，選擇合適的相似性度量和興趣點(diǎn)檢索方法。通過實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，選擇合適的匹配閾值。最終通過對(duì)離線采集視頻的處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的匹配識(shí)別。
　　最后，針對(duì)SIFT算法匹配時(shí)，單向匹配精度不高，存在錯(cuò)匹配，影響識(shí)別效果這一問題，分析原因，提出雙向匹配方法，并驗(yàn)證雙向匹配的優(yōu)越性。對(duì)于采用SIFT算法識(shí)別目標(biāo)時(shí)，實(shí)時(shí)性較差問題，借鑒