基于單目視覺的嵌入式自主避障系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)，已經(jīng)使計(jì)算機(jī)自主控制系統(tǒng)在工業(yè)、軍事、醫(yī)療等各種領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。但傳統(tǒng)PC機(jī)體積大、攜帶不便、成本高，因此限制了很多方面的應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)小型化、功耗低、性能高因而在智能家居、安防、服務(wù)等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。本文設(shè)計(jì)的是基于單目視覺的嵌入式自主避障移動(dòng)平臺(tái)，其屬于視頻監(jiān)控平臺(tái)一部分，但其能依賴視覺感知環(huán)境，在行進(jìn)中自主對(duì)所處作業(yè)空間及環(huán)境中的障礙物進(jìn)行有效檢測(cè)，并對(duì)其距離進(jìn)行確定，然后準(zhǔn)確而迅速對(duì)障礙物進(jìn)行躲

2、避。本文主要的研究和工作內(nèi)容如下：
　　1.分析了移動(dòng)平臺(tái)的嵌入式硬件系統(tǒng)與系統(tǒng)資源分配，對(duì)ARM9架構(gòu)的啟動(dòng)程序Bootloader以及Nandflash裸機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)嵌入式Linux進(jìn)行了裁剪與移植，并對(duì)根文件進(jìn)行制作，交叉編譯及移植Qt、OpenCV及圖像依賴庫(kù)，并搭建開發(fā)環(huán)境。最后，對(duì)移動(dòng)平臺(tái)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　2.完成了利用機(jī)器視覺進(jìn)行檢測(cè)與定位障礙物的算法。先對(duì)采集的圖像完成從RGB到HSV空

3、間的轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行圖像的初步處理以及區(qū)域分塊，然后在H通道獲取不同分塊區(qū)域的顏色矩特征進(jìn)行比較，快速檢測(cè)障礙物。然后，對(duì)檢測(cè)出有障礙物的圖像，利用幾何法建立移動(dòng)平臺(tái)坐標(biāo)和圖像坐標(biāo)的關(guān)系，對(duì)障礙物進(jìn)行實(shí)際距離的測(cè)量、定位以及移動(dòng)平臺(tái)前進(jìn)方向夾角的計(jì)算。
　　3.針對(duì)常用的避障策略問(wèn)題，本設(shè)計(jì)的移動(dòng)平臺(tái)根據(jù)實(shí)際所處環(huán)境對(duì)模糊控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)，建立相應(yīng)規(guī)則，利用測(cè)量得到的障礙物距離和移動(dòng)平臺(tái)前進(jìn)方向與障礙物的夾角輸入模糊控制器得到平臺(tái)需要轉(zhuǎn)