三維激光和單目視覺(jué)間的聯(lián)合標(biāo)定與數(shù)據(jù)融合.pdf

1、對(duì)于工作在復(fù)雜場(chǎng)景中的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，如何使其具有良好的場(chǎng)景理解能力是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的課題。近年來(lái)隨著機(jī)器人學(xué)以及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展，自主移動(dòng)機(jī)器人逐漸從室內(nèi)環(huán)境過(guò)度到室外環(huán)境，從結(jié)構(gòu)化環(huán)境過(guò)度到非結(jié)構(gòu)化環(huán)境。這一發(fā)展趨勢(shì)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人性能和技術(shù)提出了更高的要求。為了取得高層次智能行為，信息感知，挖掘以及融合是其關(guān)鍵組成部分，決定了信息有效利用的程度。本文主要針對(duì)室外大場(chǎng)景下移動(dòng)機(jī)器人三維激光和單目視覺(jué)問(wèn)的標(biāo)定和數(shù)據(jù)融合進(jìn)行了研究。<

2、br>　　 本文首先對(duì)單傳感器的弱點(diǎn)進(jìn)行了探討，指出了其在信息提取和功能上的局限性。進(jìn)一步分析給出了配備有多傳感器室外移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)在傳感器信息融合方面的前沿和實(shí)用化技術(shù)，指出多傳感器融合技術(shù)是獲取有用信息的有效手段。然后針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)上裝配的三維激光和單目視覺(jué)傳感器間的標(biāo)定方法進(jìn)行了重點(diǎn)研究。采用兩級(jí)標(biāo)定方法，對(duì)單目攝像機(jī)進(jìn)行了在線(xiàn)標(biāo)定。
　　 通過(guò)對(duì)已有的激光和視覺(jué)傳感器間標(biāo)定方法的分析，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了新的自動(dòng)標(biāo)定方法。利

3、用設(shè)計(jì)的標(biāo)定裝置完成三維激光和單目視覺(jué)之間的自動(dòng)聯(lián)合標(biāo)定。標(biāo)定過(guò)程中激光數(shù)據(jù)特征角點(diǎn)的提取過(guò)程分為檢測(cè)與校正兩階段。檢測(cè)階段將原始三維激光數(shù)據(jù)與二值化后的測(cè)距數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行映射關(guān)聯(lián)與統(tǒng)計(jì)分析；校正階段通過(guò)與由標(biāo)定板中黑白格角點(diǎn)所構(gòu)造的標(biāo)準(zhǔn)模板相匹配，提高了角點(diǎn)提取精度，進(jìn)而采用迭代優(yōu)化方法進(jìn)行求解。該方法克服了手動(dòng)操作誤差不可控，且僅限于近距離標(biāo)定及對(duì)噪聲敏感等不足。通過(guò)三級(jí)誤差分析手段保證了標(biāo)定結(jié)果的正確性。
　　 本義最后從三