基于無(wú)線(xiàn)通信的移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)是機(jī)器人研究與應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要課題,是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人導(dǎo)航的主要技術(shù)之一。本文設(shè)計(jì)了一種基于無(wú)線(xiàn)通信的移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為應(yīng)用于采用上下位機(jī)架構(gòu)的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中。移動(dòng)機(jī)器人負(fù)責(zé)采集周?chē)h(huán)境圖像,經(jīng)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)傳送給位于運(yùn)行于PC機(jī)的視覺(jué)系統(tǒng),來(lái)獲取周?chē)h(huán)境信息。本視覺(jué)系統(tǒng)則通過(guò)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)接收機(jī)器人終端發(fā)送而來(lái)的視頻圖像,進(jìn)行圖像處理,計(jì)算障礙物與機(jī)器人的相對(duì)距離和方位,從而達(dá)到感知客觀環(huán)境的目的。了移動(dòng)機(jī)器人的

2、實(shí)時(shí)性要求,約定構(gòu)建無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng),使用RTP/RTCP實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議來(lái)完成采集的視頻圖像的傳輸,于是本文實(shí)現(xiàn)了一種基于RTP/RTCP協(xié)議和Xvid編解碼模型的實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)接收和解碼功能模塊,實(shí)時(shí)地完成從無(wú)線(xiàn)視頻圖像的接收和解碼。環(huán)境感知方面,主要研究了從CMOS攝像頭中獲取的環(huán)境圖像的識(shí)別問(wèn)題,提出了一種環(huán)境感知算法。該算法是基于三個(gè)合理的假設(shè)提出來(lái)的：⑴障礙物和地面在顏色山是可以區(qū)分的；⑵地面是相對(duì)平坦的,并且地面顏色和圖案是相對(duì)簡(jiǎn)

3、單的；⑶沒(méi)有懸掛的障礙物。
　　 本研究提出的環(huán)境感知算法主要分為預(yù)處理,圖像分割,圖像識(shí)別及位置信息計(jì)算。在預(yù)處理中,采用高斯模塊平滑去噪,來(lái)去除圖像中的噪聲；在圖像分割中,利用實(shí)體間不同顏色來(lái)區(qū)分障礙物和非障礙物。使用RGB彩色圖像,選取梯形參考區(qū)域作為非障礙物顏色樣本,以此樣本區(qū)域的平均向量和方差來(lái)構(gòu)建一個(gè)立方體樣本空間,以立方體表面為閥值,位于立方體內(nèi)的像素點(diǎn)為屬于非障礙物的點(diǎn),反之屬于障礙物,來(lái)進(jìn)行圖像分割；在圖像識(shí)別