基于kinect與三維激光協(xié)同的多類物體檢測與跟蹤

1、碩士學位論文基于基于KinectKinect與三維激光協(xié)同的多類物體檢測與與三維激光協(xié)同的多類物體檢測與跟蹤跟蹤DetectionTrackingofMultipleObjectsBasedonKinect3DLaserScannerCooperation作者姓名：郭迪學科、專業(yè)：控制科學與工程學號：21424013指導教師：莊嚴教授完成日期：大連理工大學DalianUniversityofTechnology萬方數據大連理工大學碩士學

2、位論文I摘要隨著計算機技術及新型傳感器的快速發(fā)展，機器人的應用也越來越廣泛。工業(yè)機器人對工作場景及工作物件的準確感知，并實現(xiàn)實時監(jiān)測是人機交互系統(tǒng)感知信息的前提和基礎。本文使用三維激光測距系統(tǒng)和Kinect傳感器協(xié)同工作，共同實現(xiàn)工業(yè)機器人對工作場景及工作物件的準確感知及信息獲取，再利用三維點云處理算法，來提取工作場景中的點云信息，主要應用在工業(yè)機器人對工作環(huán)境理解等人工智能領域。教研室自主搭建工業(yè)機器人的實驗平臺，平臺中搭載Kinec

3、t傳感器和三維激光測距系統(tǒng)，并設計了一種基于Kinect傳感器與三維激光測距系統(tǒng)協(xié)同的工件位姿在線檢測方法。該方法使用Kinect傳感器與三維激光測距系統(tǒng)之間協(xié)同工作進行數據采集，對獲取點云的預處理、Kinect傳感器與三維激光測距系統(tǒng)之間的聯(lián)合標定獲得坐標系之間的旋轉平移矩陣，并使用SVM分類器對工作空間中的人手及工作物件進行分類，以實現(xiàn)工作環(huán)境中的目標檢測。由于Kinect傳感器實時性好，但是存在點云稀疏、數據精度不夠的缺點，而三維

4、激光測距系統(tǒng)精度高，點云數據精確，但是存在獲取點云數據較慢、精度測距與掃描速率存在矛盾關系等問題；因此，將兩種傳感器協(xié)同工作，相互彌補之間的不足，可以很好的發(fā)揮相互之間的優(yōu)點，并彌補兩種傳感器存在的不足。Kinect傳感器與三維激光測距系統(tǒng)的協(xié)同在線檢測是先通過目標檢測獲取工作物件，使用Kinect傳感器獲取工作空間中的點云信息，使用柵格化的方法提取工作物件，將工作物件在Kinect傳感器坐標系下的點云信息經過旋轉平移矩陣轉換到三維激光

5、測距系統(tǒng)的坐標系下，并實時計算角度，完成對工作空間的劃分，確定含有工作物件的空間為精細掃描區(qū)域，無目標的空間為快速掃描區(qū)域，將判定結果換算成三維激光測距系統(tǒng)所要掃描的模式，并通過不同的掃描模式獲取工作物件的點云信息和空間信息，最后對三維激光測距系統(tǒng)獲取的點云信息進行處理，獲取工作物件實時精確的點云信息。這樣有助于提升工業(yè)機器人高效準確獲取工作物件的精確尺寸信息和位姿信息，并提高精度及工作效率。關鍵詞：三維激光測距；Kinect傳感器；物