基于雙目立體視覺(jué)的全自主移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航研究.pdf

1、隨著移動(dòng)機(jī)器人在人類(lèi)生活中各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，提高機(jī)器人智能化水平的研究受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。由于雙目立體視覺(jué)技術(shù)能模仿人眼視覺(jué)成像原理，可通過(guò)圖像傳感器以非接觸的方式獲得三維場(chǎng)景的深度信息。加之近年來(lái)大規(guī)模集成電路技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、精密加工技術(shù)等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，使得基于雙目立體視覺(jué)導(dǎo)航的移動(dòng)機(jī)器人成為國(guó)內(nèi)外智能機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。因此，研究視覺(jué)導(dǎo)航中的關(guān)鍵技術(shù)是一項(xiàng)具有實(shí)際意義的工作。
　　本文主要針對(duì)雙目立體視覺(jué)導(dǎo)航關(guān)鍵

2、技術(shù)中的立體標(biāo)定、圖像采集、圖像預(yù)處理做了深入研究；特別的，研究了視覺(jué)導(dǎo)航中對(duì)室內(nèi)環(huán)境下球形物體的快速、準(zhǔn)確定位。
　　首先為了滿(mǎn)足視覺(jué)導(dǎo)航相關(guān)技術(shù)的研究需要，本文設(shè)計(jì)搭建了一個(gè)基于雙目視覺(jué)的全向移動(dòng)機(jī)器人。先介紹了該移動(dòng)機(jī)器人的硬件系統(tǒng)架構(gòu)，然后分別逐一對(duì)機(jī)器人各主要組成模塊做了介紹。
　　接著系統(tǒng)介紹了攝像機(jī)的成像模型，引出攝像機(jī)標(biāo)定所要求取的內(nèi)外參數(shù)。概述了基于張正友標(biāo)定法的單目攝像機(jī)標(biāo)定的主要原理，并分析了雙目立體標(biāo)

3、定的目的是求取包含兩個(gè)攝像機(jī)幾何關(guān)系的旋轉(zhuǎn)和平移矩陣。在Visual Studio2010開(kāi)發(fā)環(huán)境下，利用開(kāi)源計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)OpenCV實(shí)現(xiàn)了對(duì)移動(dòng)機(jī)器人上的雙目攝像機(jī)立體標(biāo)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了標(biāo)定算法的可靠性。
　　其次介紹了設(shè)計(jì)的移動(dòng)機(jī)器人所采用的基于DirectShow技術(shù)的圖像采集系統(tǒng)。研究分析得出在圖像預(yù)處理環(huán)節(jié)決定利用高斯濾波算法進(jìn)行平滑濾波并利用Canny算法進(jìn)行邊緣檢測(cè)。提出了一種改進(jìn)的基于對(duì)稱(chēng)性的Hough變換圓形檢