基于信息融合的機器人障礙物檢測與道路分割.pdf

1、移動機器人在國防、民用以及科研領域有著廣泛的用途，日益受到各國學者的關注。機器人導航系統(tǒng)是移動機器人研究領域的熱門課題和技術難點，作為實現(xiàn)機器人獨立行走的基礎性模塊，其性能的優(yōu)劣直接影響到機器人整體的自主性和智能化水平。單一的傳感器無法有效感知環(huán)境信息，移動機器人通常安裝了多種傳感器，采用信息融合技術使得多傳感器優(yōu)勢互補，以提高導航系統(tǒng)的魯棒性。本文將對視覺導航系統(tǒng)兩大關鍵技術，障礙物檢測和道路分割開展研究，利用信息融合的方法檢測草叢中

2、障礙物，完成道路分割。
　　 本文首先綜述了陸地自主移動機器人發(fā)展背景和當前的研究現(xiàn)狀，移動機器人的系統(tǒng)架構(gòu)和關鍵的實現(xiàn)技術。然后講述了多傳感器信息融合，障礙物檢測以及道路分割的一般性原理。
　　 本課題使用了激光雷達和攝像機兩種傳感器。分別介紹了單線激光雷達，三維激光雷達與攝像機的聯(lián)合標定方法。把一塊平面標定板放在激光雷達和攝像機前擺放不同姿勢，兩種傳感器同步采集數(shù)據(jù)，提取標定平面內(nèi)的特征點進行聯(lián)合標定。
　　

3、 提出了一種融合激光雷達和單目攝像機的草叢中障礙物檢測方法。利用EM算法求得高斯混合模型分別表征草叢和障礙物兩類激光雷達點云的特征值分布情況，然后在激光雷達距離圖上檢測出障礙物，依據(jù)聯(lián)合標定的結(jié)果把障礙物點投影至mean—shift方法分割后的場景圖像上，經(jīng)過融合在圖像上確定障礙物最終區(qū)域。
　　 最后介紹了道路分割的方法。同樣是利用信息融合的方法，依據(jù)聯(lián)合標定結(jié)果把場景三維激光點映射到經(jīng)過mean—shift分割后的圖像中，利