基于SOPC視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人是一種能夠室內(nèi)連續(xù)地、實(shí)時(shí)地自主運(yùn)動(dòng)的智能移動(dòng)機(jī)器人，其研究涉及多個(gè)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?jī)r(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。在室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)中，視覺導(dǎo)航的研究涉及到計(jì)算機(jī)視覺的各個(gè)主要方面，是一個(gè)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(shí)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(dòng)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(gè)部分組成：視頻圖像的采集、圖像處理部分以及目標(biāo)識(shí)別部分與控制部分。
　　 對(duì)道路圖像的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)采集是整個(gè)視覺導(dǎo)航研究的基礎(chǔ)，本文首先對(duì)此問題展開研究。在視頻圖像的

3、采集部分，本設(shè)計(jì)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(duì)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(duì)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(cè)、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(cè)是視覺導(dǎo)航系統(tǒng)中道路檢測(cè)和障礙物檢測(cè)等復(fù)雜視覺處理的關(guān)鍵步驟，其性能和處理