基于嵌入式移動(dòng)視覺(jué)的目標(biāo)跟隨系統(tǒng).pdf

1、移動(dòng)目標(biāo)跟隨是指系統(tǒng)與移動(dòng)目標(biāo)在沒(méi)有物理連接的情況下，系統(tǒng)以特定機(jī)制跟隨移動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，并保持相應(yīng)的距離。隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，采用視覺(jué)檢測(cè)目標(biāo)的方式逐漸成熟，本文提出一種基于嵌入式移動(dòng)視覺(jué)的目標(biāo)跟隨系統(tǒng)，采用AprilTags標(biāo)記作為系統(tǒng)跟隨目標(biāo)，利用機(jī)器視覺(jué)傳感器完成對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別與定位，采用嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了具有雙?？刂颇Ｊ降囊苿?dòng)目標(biāo)跟隨系統(tǒng)。
　　移動(dòng)目標(biāo)跟隨系統(tǒng)硬件部分由主控模塊、視覺(jué)傳感器模塊、遙控輔助單元、通訊模塊、

2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電源模塊組成。主控模塊選用嵌入式處理器STM32F4和Atmega328雙機(jī)模式相互配合完成目標(biāo)識(shí)別和跟隨控制。并設(shè)計(jì)雙?？刂?，即自主跟隨模式和手動(dòng)遙控模式。自主跟隨模式下，通過(guò)對(duì)機(jī)器視覺(jué)傳感器模塊采集視覺(jué)信息的解析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)AprilTags標(biāo)記的識(shí)別定位，獲取目標(biāo)位置信息，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自主跟隨目標(biāo)，完成自適應(yīng)跟隨。在手動(dòng)遙控模式下，可通過(guò)2.4G無(wú)線射頻模塊nRF24L01發(fā)送指令控制機(jī)器人移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了在無(wú)法識(shí)別目標(biāo)等特殊

3、情況下對(duì)機(jī)器人的操控。軟件設(shè)計(jì)運(yùn)用視覺(jué)傳感器上板載的MicroPython解釋器，采用Python語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)識(shí)別與定位算法，C語(yǔ)言編寫(xiě)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分，采用差速跟隨算法驅(qū)使系統(tǒng)跟隨目標(biāo)移動(dòng)，并采用基于JAVA語(yǔ)言的Processing軟件編寫(xiě)安卓手機(jī)端上位機(jī)應(yīng)用程序，通過(guò)WIFI模塊向系統(tǒng)發(fā)送運(yùn)行模式選擇命令。
　　設(shè)計(jì)了移動(dòng)目標(biāo)跟隨系統(tǒng)原型機(jī)，完成了對(duì)系統(tǒng)功能的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，在自主跟隨模式下，無(wú)遮擋，光線良好的情況下，對(duì)視