精密視覺(jué)定位系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的快速發(fā)展，視覺(jué)定位在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，視覺(jué)相當(dāng)于機(jī)器人的“眼睛”，視覺(jué)定位系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文針對(duì)攝像機(jī)的成像原理，研究了視覺(jué)定位系統(tǒng)的解算方法，然后通過(guò)識(shí)別共面方形特征，算法也適用于識(shí)別共面雙平行線特征作為識(shí)別的特征點(diǎn)，把通過(guò)圖像獲取的特征點(diǎn)作為輸入信息，最終經(jīng)過(guò)圖像處理和解算輸出得到精確的物理位姿測(cè)量結(jié)果。本文研究的主要目的是應(yīng)用在機(jī)器人的視覺(jué)導(dǎo)航上，通過(guò)對(duì)周圍合作靶標(biāo)

2、的識(shí)別最終能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)確定自身的準(zhǔn)確位置。
　　本文采用的系統(tǒng)為單目視覺(jué)系統(tǒng)，單目視覺(jué)系統(tǒng)相比雙目視覺(jué)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、定位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。在本文的最后也進(jìn)行了標(biāo)定后兩個(gè)單目相機(jī)的校準(zhǔn)。本文完成的主要工作包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)首先對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)的硬件搭建進(jìn)行了介紹，從攝像機(jī)選型、平臺(tái)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)配置等進(jìn)行了整體描述。
　　(2)介紹了攝像機(jī)的成像原理并對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定，對(duì)合作靶標(biāo)的選擇和識(shí)別進(jìn)行了介紹，介紹

3、了三種靶標(biāo)的識(shí)別方法，分析了圓形靶標(biāo)和棋盤格靶標(biāo)的不足，并用漢明碼靶標(biāo)對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)。
　　(3)通過(guò)攝像機(jī)成像原理構(gòu)建定位位姿解算模型，介紹了一種基于共面方形特征也同樣適用于共面雙平行線特征的視覺(jué)精定位的算法原理，并對(duì)算法精度進(jìn)行了分析。
　　(4)設(shè)計(jì)了完整了測(cè)試方案，考慮了單自由度，多自由度耦合多個(gè)情況下的測(cè)量精度，對(duì)精度進(jìn)行了全面合理的測(cè)試，并給出了精度測(cè)試曲線和不同情況下的結(jié)論。
　　(5)設(shè)計(jì)了友好