多目移動機器人障礙物的檢測與定位.pdf

1、具有視覺的地面移動機器人從很早開始就得到了廣泛的研究。在軍事上，地面移動機器人可以在危險地帶代替人類完成偵察、排雷等任務(wù)；在民用方面，不僅可以作為自動或輔助駕駛系統(tǒng)來減少交通事故，還可以作為智能輪椅幫助殘疾人士等等；在科學(xué)研究方面，地面移動機器人可以在外星球從事勘探和采礦等工作。地面環(huán)境基本可以分成室內(nèi)和室外兩類，這兩類環(huán)境非常不同，室內(nèi)環(huán)境一般比較狹窄，光照、景物等外部環(huán)境都比較恒定；室外環(huán)境一般比較開闊，光照、景物等外部環(huán)境隨時間、

2、天氣、季節(jié)、地理位置等變化比較大，因此室外移動機器人一般需要比室內(nèi)移動機器人具有更多智能，而這取決于機器人能否在戶外獲得足夠充分的視覺信息。
　　 本文以一種輪式自主移動機器人為對象，經(jīng)過適當?shù)母脑欤芯慷嗄恳曈X系統(tǒng)的路面障礙物檢測與定位，分為四個部分：
　　 1.首先對機器人技術(shù)、自主移動機器人研究領(lǐng)域的發(fā)展、移動機器人視覺系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀作了簡要的概述。
　　 2.介紹了自行設(shè)計的自主移動機器人的體系結(jié)構(gòu)和硬件

3、組成，以及視覺系統(tǒng)的構(gòu)成和各個子系統(tǒng)的功能，利用圖像采集卡提供的接口函數(shù)完成了圖像的實時采集，并給出了雙目和全景兩視覺系統(tǒng)的共同工作機制。
　　 3.前向雙目視覺系統(tǒng)的功能和實現(xiàn)。這是本文研究的重點，分兩章介紹：
　　 第一部分研究了運用活動輪廓模型提取路面上的可疑障礙物。首先在HSI彩色空間做閾值分割提取道路區(qū)域，然后在道路區(qū)域內(nèi)運用區(qū)域增長法提取障礙物的初始輪廓，再運用改進的快速窄帶算法提取障礙物的精確輪廓。此方法提

4、高了活動輪廓模型分割圖像的準確性和速度。通過仿真實驗驗證了其可行性。
　　 第二部分研究了基于障礙物幾何特征的雙目立體匹配。結(jié)合障礙物的形態(tài)學(xué)方面的關(guān)系，提出一種結(jié)合障礙物外部幾何特征的權(quán)重系數(shù)匹配算法，對障礙物的面積、周長、形心坐標設(shè)置權(quán)系數(shù)，通過實驗確定權(quán)系數(shù)值，將左右提取出來的可疑障礙物區(qū)域進行匹配，根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系計算可疑障礙物區(qū)域的高度和距離，實現(xiàn)真假障礙物識別和定位功能。
　　 4.介紹全景視覺系統(tǒng)的障礙物檢測與