基于攝像機與激光雷達的草叢中障礙物檢測.pdf

1、隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代移動機器人不僅在工業(yè)制造方面，而且在軍事、民用、科學研究等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用，它們可以代替人類實現(xiàn)很多繁重或惡劣條件下人們無法勝任的工作。在機器人的研究領(lǐng)域中，攝像機與激光雷達是機器人上主要的傳感器。攝像機提供的色彩信息與激光雷達提供的距離信息具有很強的互補性，因此融合兩者的信息成為當今的研究熱點。本文通過攝像機與激光雷達融合系統(tǒng)，對室外移動機器人導航中的兩大關(guān)鍵技術(shù)，即攝像機與激光雷達聯(lián)合標定和草叢中

2、障礙物檢測，進行了深入研究，取得了有意義的成果。 本文首先介紹了多傳感器融合的概念以及一般的理論和方法。重點介紹了多傳感器融合的層次模型，以及各個層次上所采用的方法。并對多傳感器聯(lián)合標定的方法做了介紹。 針對本文所采用的攝像機和激光雷達融合系統(tǒng)，本文研究并提出了該系統(tǒng)聯(lián)合標定的一種新方法。只使用一塊平面靶標，擺放在任意不同位置若干次，并用攝像機與激光雷達采集數(shù)據(jù)，就可以完成攝像機與激光雷達自身參數(shù)的標定，以及兩者之間的聯(lián)

3、合標定。該方法提取靶標平面內(nèi)部點作為特征匹配，比用少量特征點或者線條作為標定點相比點數(shù)量多得多，而且采用平面內(nèi)的點作為標定點，避免了混合像素對標定結(jié)果的影響。 之后，本文研究了基于攝像機與激光雷達融合系統(tǒng)進行的草叢中障礙物檢測。對于野外環(huán)境下的移動機器人，草叢并不能算作真正障礙物，因此要過濾掉環(huán)境中草的影響，檢測真正障礙物。在激光雷達采集的信息中通過最大值濾波器和取二階導數(shù)絕對值的較小值，提取環(huán)境中的平面障礙物，通過多掃描平面以