小型地面移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)圖像處理研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)器視覺(jué)以及圖像處理算法的不斷發(fā)展,人們對(duì)帶有視覺(jué)系統(tǒng)的移動(dòng)機(jī)器人的研究越來(lái)越深入。本文研究了戶外非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)圖像處理的相關(guān)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)視覺(jué)圖像預(yù)處理算法、特征提取及分類的研究,以期提高移動(dòng)機(jī)器人對(duì)戶外復(fù)雜環(huán)境的感知和識(shí)別能力。
　　通過(guò)對(duì)圖像預(yù)處理的深入研究,本文引入了模糊度因子來(lái)評(píng)價(jià)經(jīng)過(guò)處理后的圖像質(zhì)量。比較和分析了直方圖均衡化和規(guī)定化的效果以及幾種平滑濾波方法處理后的圖像效果,對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示

2、采用直方圖均衡化調(diào)節(jié)對(duì)比度以及結(jié)合中值濾波和高斯濾波去除圖像噪聲得到的圖像具有較低的模糊度。
　　為了能較好地描述一幅圖像,本文結(jié)合顏色、紋理和形狀三個(gè)特征來(lái)描述一幅圖像,采用了顏色矩法、灰度共生矩陣法和Hu不變矩法分別提取顏色、紋理和形狀特征,并驗(yàn)證了它們對(duì)圖像的旋轉(zhuǎn)以及尺度變化的敏感性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,顏色矩法、灰度共生矩陣法以及Hu不變矩法對(duì)圖像旋轉(zhuǎn)及尺度變化都具有良好的不變性。
　　針對(duì)戶外常見環(huán)境,采集了草地、道路、

3、沙地、樹干和巖石這五種地形(障礙物),并對(duì)其進(jìn)行顏色、紋理和形狀特征提取。為了提高分類的正確率,并降低處理時(shí)間,本文對(duì)原始特征進(jìn)行了定性和定量的統(tǒng)計(jì)分析,定義了可分性因子,用于度量在特定維度特征下五種地形(障礙物)間的可分性。去除可分性因子小的特征,實(shí)現(xiàn)了特征的選擇與降維處理。通過(guò)對(duì)降維后的特征進(jìn)行分類實(shí)驗(yàn),分類正確率和實(shí)時(shí)性都有所提高。
　　最后實(shí)現(xiàn)了地形(障礙物)分類系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),并在旅行家Ⅱ號(hào)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證