基于地面特征識別的室內(nèi)機器人視覺導(dǎo)航.pdf

1、視覺信號具有信號探測范圍寬、獲取信息豐富等優(yōu)點。隨著近幾年圖像處理技術(shù)以及計算機處理能力的飛速發(fā)展，視覺導(dǎo)航成為機器人導(dǎo)航的主要發(fā)展方向之一。最近二十年來，基于視覺的室內(nèi)機器人導(dǎo)航和室外機器人導(dǎo)航均得到了飛速發(fā)展。機器人導(dǎo)航的任務(wù)之一就是避開障礙物。這樣，機器人在行走過程中，要充分利用環(huán)境中的特征來識別航行區(qū)域和障礙物區(qū)域。 本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金和湖北省青年杰出人才基金項目的需求，提出了基于地面特征識別的室內(nèi)機器人視覺導(dǎo)航這

2、一課題。通過對圖像處理的基本理論的研究和實踐，特別是對彩色圖像分割進行比較深入的學(xué)習(xí)和探討，在已有研究的基礎(chǔ)上，提出了一種通過分析機器人環(huán)境圖像中的顏色信息來識別機器人的可行走區(qū)域和非可行走區(qū)域的方法，開發(fā)了一個機器人的實時障礙物檢測系統(tǒng)，包括環(huán)境視頻圖像的采集、處理、壓縮、存儲和實時回放。 通過本課題的研究，得到如下的成果與結(jié)論：(1)詳細分析了室內(nèi)環(huán)境中地面的角點、邊緣、顏色等特征，并且對這些特征的提取方法進行了比較，最終選

3、取顏色特征作為機器人視覺導(dǎo)航的陸標； (2)在已有圖像分割算法的基礎(chǔ)上，對彩色圖像分割算法進行了一些研究，提出了一種基于圖像直方圖統(tǒng)計學(xué)、適合于室內(nèi)移動機器人識別可行走區(qū)域和障礙物區(qū)域的彩色圖像分割方法； (3)基于DirectShow技術(shù)，完成了機器人單目視覺系統(tǒng)的視頻圖像采集、視頻中每一幀圖像處理、視頻壓縮、存儲和實時回放，其中視頻壓縮可以選用多種壓縮方式。 本文在VisualC++集成開發(fā)環(huán)境中基于Open