基于路標(biāo)的移動(dòng)機(jī)器人定位方法的研究.pdf

1、自主移動(dòng)機(jī)器人定位是智能機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向，是實(shí)現(xiàn)機(jī)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(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)和路標(biāo)信息的移動(dòng)機(jī)器人定位方法，利用安裝在機(jī)器人上的攝像機(jī)來(lái)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(jī)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(lái)確定攝像機(jī)與路標(biāo)的相對(duì)距離和方位，得到機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的距離和方向，從而得到機(jī)器人本身的位置。具體研究?jī)?nèi)容包括：低層視覺(jué)圖象處理、

2、攝像機(jī)標(biāo)定及圖象映射、直線(xiàn)跟蹤、機(jī)器人定位四個(gè)部分。 低層視覺(jué)圖象處理是視覺(jué)定位的基礎(chǔ)，針對(duì)環(huán)境圖象存在噪聲干擾的特點(diǎn)，文章分別從時(shí)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(cè)算法Laplacian算子的缺陷，對(duì)Laplacian算子進(jìn)行改進(jìn)，該算法將Laplacian算子進(jìn)行水平、垂直、傾斜45°、傾斜135°等方向的分解，得到兩個(gè)可分離的Laplacian算子，得到了較為滿(mǎn)意的邊緣檢測(cè)效果。Hough變換擬合直線(xiàn)時(shí)考慮

3、數(shù)據(jù)點(diǎn)到擬合直線(xiàn)的距離是否小于誤差閾值，并對(duì)圖象進(jìn)行多次Hough變換，提高直線(xiàn)擬合的準(zhǔn)確度。 機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)必須建立空間物體表面與圖象平面對(duì)應(yīng)點(diǎn)的成像關(guān)系，在分析了攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)模型的基礎(chǔ)上，采用了一種利用棋盤(pán)格標(biāo)定攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)的簡(jiǎn)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(jī)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(diǎn)轉(zhuǎn)換到世界坐標(biāo)系中。通過(guò)對(duì)圖象的實(shí)時(shí)分