全方位視覺技術(shù)及其在移動機器人導(dǎo)航中的應(yīng)用.pdf

1、全方位視覺，是指能夠一次獲取大于半球視場三維空間全部視覺信息的視覺感知技術(shù)，其廣闊的視場范圍為機器人快速全面地獲取外部環(huán)境信息，感知自身狀態(tài)提供了新的重要手段。然而全方位視覺作為是一門新興的技術(shù)，在機器人導(dǎo)航領(lǐng)域上的應(yīng)用還不成熟，許多關(guān)鍵技術(shù)有待研究。因此如何更好地利用全方位視覺技術(shù)的進行機器人導(dǎo)航，便成為一個有重要意義且富有挑戰(zhàn)性的研究課題。 針對在機器人導(dǎo)航過程中如何利用全方位視覺傳感器(ODVS，OmniDirection

2、al VisionSensor)幫助機器人更快速、更全面的獲取環(huán)境信息這個問題，本文在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，對全方位視覺技術(shù)在機器人導(dǎo)航方面應(yīng)用的幾個關(guān)鍵技術(shù)做了探索研究。本文完成的工作主要有以下幾個方面： 1．全方位視覺傳感器標定技術(shù)的研究。分析了全方位視覺傳感器的成像原理，介紹了單視點折反射攝像機透視成像模型和多項式展開成像模型，并給出了基于多項式展開成像模型的標定算法。根據(jù)多項式展開成像模型，結(jié)合雙曲面的相關(guān)特性，提出了一

3、種適用于全方位視覺傳感器的簡化了的多項式展開模型，該模型具有更少的參數(shù)，從而降低了標定及后期利用標定結(jié)果進行運算的復(fù)雜度。 2．雙目全方位視覺傳感器的設(shè)計及其極線校正算法的研究。設(shè)計了一種上下同軸同向配置的雙目全方位視覺傳感器。根據(jù)該結(jié)構(gòu)配置的雙目全方位視覺傳感器的成像特點，提出了一種基于場景中豎直線的極線校正算法，從而為立體匹配過程中更好的利用極線約束提供了便利，減少了立體匹配的運算量。 3．全方位立體視覺障礙物檢測技