基于路標(biāo)的移動機器人定位方法的研究.pdf

1、自主移動機器人定位是智能機器人領(lǐng)域的一個重要研究方向，是實現(xiàn)機器人導(dǎo)航的前提。本文提出了一種室內(nèi)環(huán)境下基于機器人視覺系統(tǒng)和路標(biāo)信息的移動機器人定位方法，利用安裝在機器人上的攝像機來連續(xù)采集地面圖象，以地面瓷磚的邊緣信息作為自然路標(biāo)，在不需要知道攝像機安放高度和角度的情況下，根據(jù)采集圖片之間的相關(guān)性和路標(biāo)的變化情況來確定攝像機與路標(biāo)的相對距離和方位，得到機器人運動的距離和方向，從而得到機器人本身的位置。具體研究內(nèi)容包括：低層視覺圖象處理、

2、攝像機標(biāo)定及圖象映射、直線跟蹤、機器人定位四個部分。 低層視覺圖象處理是視覺定位的基礎(chǔ)，針對環(huán)境圖象存在噪聲干擾的特點，文章分別從時域和頻域上分析了圖象濾波的方法。根據(jù)經(jīng)典的邊緣檢測算法Laplacian算子的缺陷，對Laplacian算子進行改進，該算法將Laplacian算子進行水平、垂直、傾斜45°、傾斜135°等方向的分解，得到兩個可分離的Laplacian算子，得到了較為滿意的邊緣檢測效果。Hough變換擬合直線時考慮

3、數(shù)據(jù)點到擬合直線的距離是否小于誤差閾值，并對圖象進行多次Hough變換，提高直線擬合的準確度。 機器人視覺系統(tǒng)必須建立空間物體表面與圖象平面對應(yīng)點的成像關(guān)系，在分析了攝像機內(nèi)外參數(shù)模型的基礎(chǔ)上，采用了一種利用棋盤格標(biāo)定攝像機內(nèi)部參數(shù)的簡便方法。然后，推導(dǎo)了從世界坐標(biāo)系映射圖像坐標(biāo)系的公式，并利用這些公式在未知攝像機拍攝高度和角度的情況下，得到了從圖象坐標(biāo)系到世界坐標(biāo)系的映射關(guān)系，將圖象中的點轉(zhuǎn)換到世界坐標(biāo)系中。通過對圖象的實時分