移動(dòng)機(jī)器人視覺中圖像特征點(diǎn)提取與匹配技術(shù)研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人視覺導(dǎo)航中，為了完成機(jī)器人的定位和導(dǎo)航，就要通過(guò)視覺系統(tǒng)獲取環(huán)境的二維圖像信息，進(jìn)而完成三維重建。圖像匹配是整個(gè)三維重建中最為重要的過(guò)程。本研究根據(jù)環(huán)境的不同紋理信息，制定了對(duì)應(yīng)的研究方案和流程。首先對(duì)高紋理圖像進(jìn)行了分析，成功完成了圖像間的匹配。但是匹配的前提是圖像像素具有高梯度特征。對(duì)于環(huán)境中包括低紋理（如平坦的桌面）區(qū)域的情況下，由于圖像像素的梯度很低，導(dǎo)致單純的使用上述方案進(jìn)行匹配很難在重建中得到質(zhì)量高的三維效果。因此

2、在圖像的低紋理區(qū)域先使用圖像分割技術(shù)得到超像素，之后超像素的匹配運(yùn)用迭代的思想和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，通過(guò)迭代搜索，篩選滿足條件的匹配對(duì)象。那么就可以把這個(gè)方案運(yùn)用到機(jī)器人視覺導(dǎo)航中來(lái),從而完成環(huán)境的三維重建。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，在低紋理圖像區(qū)域使用超像素匹配，提高了三維重建的精度。
　　為了很好的完成環(huán)境的三維重建，首先需要對(duì)獲取環(huán)境的相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，得到相機(jī)的參數(shù)。這個(gè)參數(shù)是二維矩陣圖像坐標(biāo)和三維世界坐標(biāo)之間橋梁的樞紐。之后先完成高紋理匹配

3、，再完成低紋理匹配，最后完成了環(huán)境的重建。實(shí)驗(yàn)階段，通過(guò)選擇不同環(huán)境中重建的效果對(duì)比分析，得到了各種匹配方案的優(yōu)缺點(diǎn)。整個(gè)的研究方案在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也表現(xiàn)出了其缺陷，不穩(wěn)定性也是今后研究的方向。
　　本研究在閱讀了大量的參考文獻(xiàn)之后，分析問題的瓶頸。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)圖像特征匹配方法進(jìn)行分析，掌握了方法中使用到的理論，并且完成了分步過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，最后選擇不同紋理的圖像，使用該方法分別完成了匹配實(shí)驗(yàn)，得知方法在低紋理圖像中完成匹配的缺陷。在此基礎(chǔ)