雙目輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)物體跟蹤研究.pdf

1、近年來隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)和移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展,研究者們越來越期望機(jī)器人具有如同人眼一樣的視覺能力,去實(shí)現(xiàn)對(duì)場景的感知和理解。隨著計(jì)算機(jī)視覺研究的深入,在二維圖像中引入場景的三維信息,更有利于將運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤廣泛應(yīng)用在機(jī)器人導(dǎo)航與定位、智能人機(jī)交互、虛擬現(xiàn)實(shí)、成像制導(dǎo)等領(lǐng)域。
　　本文主要將立體視覺技術(shù)與跟蹤技術(shù)相結(jié)合,在雙目移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)上完成對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的三維實(shí)時(shí)跟蹤。本文從雙目攝像機(jī)標(biāo)定,到立體匹配獲取視差圖,最后到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)

2、提取與三維跟蹤都進(jìn)行了深入的研究。
　　本文在攝像機(jī)標(biāo)定雙平面法的基礎(chǔ)上引入切向畸變,建立了更加完整的攝像機(jī)標(biāo)定模型,提出了一種非線性優(yōu)化的立體參數(shù)求解方法,減小了外參數(shù)誤差的積累對(duì)計(jì)算精度的影響。研究了一種簡便有效的有標(biāo)定極線校正方法,為提高立體匹配的精度奠定了基礎(chǔ)。基于灰度相似性的快速匹配法中引入盒子濾波方法,優(yōu)化了SAD匹配代價(jià)計(jì)算過程;匹配中采用極線約束、唯一性約束和連續(xù)性約束,縮小了匹配的搜索范圍;使用誤差評(píng)估函數(shù)和BM

3、快速匹配法選取最佳匹配點(diǎn)。最后通過和SMP匹配算法的對(duì)比實(shí)驗(yàn),證明了本文方法的優(yōu)勢。
　　本文提出了一種自適應(yīng)的彩色圖像分割方法,能夠快速準(zhǔn)確地提取目標(biāo)區(qū)域。研究了三維點(diǎn)線性和非線性計(jì)算方法,采用線性測距算法結(jié)合目標(biāo)質(zhì)點(diǎn)提取對(duì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)三維測量,實(shí)驗(yàn)證明該方法魯棒性強(qiáng),計(jì)算效率高。提出基于雙目移動(dòng)機(jī)器人的三維跟蹤方法,將卡爾曼濾波器作為運(yùn)動(dòng)估計(jì)器,引入機(jī)器人自身的運(yùn)動(dòng)信息和目標(biāo)三維信息作為控制量,較準(zhǔn)確地預(yù)測目標(biāo)位置。將目標(biāo)位置作為