基于SOPC視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、室內(nèi)移動機器人是一種能夠室內(nèi)連續(xù)地、實時地自主運動的智能移動機器人，其研究涉及多個學(xué)科的理論與技術(shù)，體現(xiàn)了信息科學(xué)與人工智能技術(shù)的最新成果，具有重大的研究價值和應(yīng)用價值。在室內(nèi)移動機器人的各項關(guān)鍵技術(shù)中，視覺導(dǎo)航的研究涉及到計算機視覺的各個主要方面，是一個有難度的綜合性課題。視覺導(dǎo)航的基本任務(wù)是根據(jù)獲取的視覺信息正確識別出道路區(qū)域和非路區(qū)域（障礙物和背景）并規(guī)劃出到達(dá)局部目標(biāo)的合適路徑。
　　 本課題主要研究視覺導(dǎo)航系統(tǒng)（Vis

2、ion-based Navigation System）領(lǐng)域的室內(nèi)導(dǎo)航部分。作為該領(lǐng)域的主要組成部分，智能車模擬自動駕駛技術(shù)的研究和發(fā)展為改善交通環(huán)境狀況，提高車輛安全性與可靠性，減少駕駛員人為因素造成的交通事故等開辟了廣闊的前景。
　　 本系統(tǒng)主要由以下三個部分組成：視頻圖像的采集、圖像處理部分以及目標(biāo)識別部分與控制部分。
　　 對道路圖像的準(zhǔn)確、實時采集是整個視覺導(dǎo)航研究的基礎(chǔ)，本文首先對此問題展開研究。在視頻圖像的

3、采集部分，本設(shè)計采用cmos模擬攝像頭來采集模擬圖像，通過Philips公司的SAA7111視頻解碼芯片將模擬圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，采用Altera公司的FPGA芯片作為主控芯片，對采集到的數(shù)字圖像進(jìn)行緩存和預(yù)處理。
　　 在道路圖像處理部分，本文對攝像頭采集到的圖像相繼進(jìn)行了灰度化處理、中值濾波、邊緣檢測、閾值分割和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的處理。其中圖像濾波和邊緣檢測是視覺導(dǎo)航系統(tǒng)中道路檢測和障礙物檢測等復(fù)雜視覺處理的關(guān)鍵步驟，其性能和處理