基于雙目立體視覺的自主導(dǎo)航車運行環(huán)境識別.pdf

1、自主導(dǎo)航車是一種能夠在室內(nèi)或室外環(huán)境下進行連續(xù)的、實時的自主運動的機器人。隨著軍用、民用和科學(xué)研究等領(lǐng)域巨大需求的推動,自主導(dǎo)航車的研究已經(jīng)成為高科技領(lǐng)域戰(zhàn)略性研究目標,正經(jīng)歷著日新月異的變化。自主導(dǎo)航車對環(huán)境的識別是其進行自主決策的前提條件,而立體視覺技術(shù)由于在信息容量和三維感知方面具有巨大優(yōu)勢,已經(jīng)成為自主導(dǎo)航車研究中的核心問題之一。 本文對基于雙目立體視覺的自主導(dǎo)航車運行環(huán)境識別進行了研究,主要涉及了雙目立體視覺系統(tǒng)的標定

2、、圖像匹配、三維重建和局部地圖構(gòu)建等方面的內(nèi)容。 本文首先采用基于透視變換模型的線性標定方法對雙目立體視覺系統(tǒng)進行了標定,該標定方法過程簡便,精度基本滿足自主導(dǎo)航車的要求。 然后,為了滿足自主導(dǎo)航車的實時性要求,提出了基于圖像邊緣特征和區(qū)域梯度向量特征的立體匹配方法,綜合利用了邊緣特征信息和區(qū)域梯度向量特征信息進行圖像匹配,提高匹配實時性的同時保證了識別環(huán)境信息的準確性。針對具有紋理特征的地面環(huán)境中邊緣過多的問題,本文又

3、提出了基于圖像紋理特征的疑似障礙物區(qū)域邊緣匹配的方法,成功地解決了該特殊地面環(huán)境給匹配帶來的困難。 接著,本文用基于線性標定的三維重建方法對立體匹配點對進行了三維重建,獲得了其對應(yīng)物點的三維空間信息。 最后,本文提出了三種局部地圖構(gòu)建方法,其中,基于圓形區(qū)域范圍的平面局部地圖適合對實時性要求較高的場合,基于多邊形區(qū)域范圍的平面局部地圖和基于多面體的立體局部地圖適合對地圖精度要求較高的場合。 基于Matlab的仿真