基于雙足機(jī)器人的物體定位及動(dòng)態(tài)跟蹤研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子、自動(dòng)控制等技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人被加工、制造，并應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，為各個(gè)國(guó)家的人民和軍隊(duì)都提供了巨大方便和保障。目前，具有類(lèi)人屬性的類(lèi)人雙足機(jī)器人作為智能機(jī)器人的一種被廣泛研究。
　　類(lèi)人雙足機(jī)器人采用類(lèi)似人雙腿的行動(dòng)方式，移動(dòng)控制困難、穩(wěn)定性低;機(jī)器視覺(jué)是機(jī)器人感知外界信息的主要方式，類(lèi)似人的眼睛，將機(jī)器視覺(jué)與類(lèi)人雙足機(jī)器人的研究結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)類(lèi)人雙足機(jī)器人對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別、定位和跟蹤。
　　本文首先在針

2、對(duì)類(lèi)人雙足機(jī)器人的硬件環(huán)境，設(shè)計(jì)和分析了基于嵌入式Linux的系統(tǒng)解決方案。接著，為實(shí)現(xiàn)類(lèi)人雙足機(jī)器人對(duì)目標(biāo)的精確定位與跟蹤，采用基于理想小孔成像模型的張正友標(biāo)定算法對(duì)攝像機(jī)的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，舍棄張正友畸變模型，采用布朗畸變模型對(duì)攝像機(jī)系統(tǒng)的畸變系數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，利用得到的攝像機(jī)的標(biāo)定參數(shù)對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行畸變矯正。然后，根據(jù)不同顏色空間的特性，將類(lèi)人雙足機(jī)器人攝像頭采集到的RGB顏色空間圖像轉(zhuǎn)換為HSV格式圖像，并采用區(qū)域生長(zhǎng)算法對(duì)HSV格式中

3、的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。通過(guò)反向投影法獲取顏色概率分布圖，并通過(guò)色相概率分布函數(shù)求解目標(biāo)圖像的質(zhì)心，用以目標(biāo)軌跡跟蹤過(guò)程。根據(jù)CamShift算法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的跟蹤過(guò)程，針對(duì)本系統(tǒng)，本論文對(duì)傳統(tǒng)的CamShift算法需要手動(dòng)獲取初始搜索窗口的問(wèn)題，提出了基于CamShift算法的類(lèi)人雙足機(jī)器人自動(dòng)獲取搜索窗口的實(shí)現(xiàn)。最后，本文將圖像畸變矯正、目標(biāo)識(shí)別和跟蹤算法處理過(guò)程從常規(guī)的PC機(jī)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至嵌入式Linux系統(tǒng)下進(jìn)行執(zhí)行，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所用類(lèi)人雙足機(jī)