基于雙目視覺(jué)的機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)與控制研究.pdf

1、雙目立體視覺(jué)是機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)重要分支,是智能機(jī)器人的重要標(biāo)志。雙目立體視覺(jué)是通過(guò)對(duì)同一目標(biāo)的兩幅視頻圖像的提取、識(shí)別、匹配和解釋等,實(shí)現(xiàn)重建三維環(huán)境信息的過(guò)程。其內(nèi)容主要包括:圖像采集、攝像機(jī)標(biāo)定、圖像預(yù)處理和特征提取、立體匹配以及三維重建等。通過(guò)對(duì)雙目立體視覺(jué)技術(shù)的深入研究,將為解決機(jī)器人的視覺(jué)問(wèn)題如智能移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航問(wèn)題、工業(yè)機(jī)器人的視覺(jué)檢測(cè)以及視覺(jué)伺服等問(wèn)題提供途徑。
　　 本文首先綜述了雙目立體視覺(jué)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)

2、狀,總結(jié)和分析了現(xiàn)有雙目視覺(jué)應(yīng)用中的關(guān)鍵點(diǎn)與難點(diǎn)；在介紹雙目視覺(jué)系統(tǒng)研究的目的、意義以及系統(tǒng)的構(gòu)成的基礎(chǔ)上,利用張氏平面標(biāo)定算法,實(shí)現(xiàn)了CMOS攝像機(jī)的標(biāo)定。其次,考慮到機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用情況,分析和對(duì)比了兩種雙目視覺(jué)模型,確定了任意放置的雙攝像機(jī)安裝模式。并將麥克納姆輪應(yīng)用到四輪機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)中,搭建了機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái),給出了一種雙機(jī)RTWT模式的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)構(gòu)架,并設(shè)計(jì)了雙目視覺(jué)四輪機(jī)器人的實(shí)時(shí)目標(biāo)跟蹤系

3、統(tǒng)。相比于傳統(tǒng)RTWT模式,大幅度提高了實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力,并拓展了硬件的適用范圍。然后,本文對(duì)Matlab/Simulink中的Image Acquisition toolbox和Video and ImageProcessing Blockset兩個(gè)工具箱進(jìn)行了深入研究。提出了一種基于YCbCr色彩空間的顏色分離算法,并比較了幾種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法,結(jié)合機(jī)器人系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人動(dòng)態(tài)和靜態(tài)目標(biāo)的檢測(cè)、識(shí)別,再利用雙目視覺(jué)技術(shù)對(duì)目