基于雙目立體視覺的全自主移動機器人導(dǎo)航研究.pdf

1、隨著移動機器人在人類生活中各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，提高機器人智能化水平的研究受到國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。由于雙目立體視覺技術(shù)能模仿人眼視覺成像原理，可通過圖像傳感器以非接觸的方式獲得三維場景的深度信息。加之近年來大規(guī)模集成電路技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、精密加工技術(shù)等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，使得基于雙目立體視覺導(dǎo)航的移動機器人成為國內(nèi)外智能機器人領(lǐng)域的研究熱點。因此，研究視覺導(dǎo)航中的關(guān)鍵技術(shù)是一項具有實際意義的工作。
　　本文主要針對雙目立體視覺導(dǎo)航關(guān)鍵

2、技術(shù)中的立體標(biāo)定、圖像采集、圖像預(yù)處理做了深入研究；特別的，研究了視覺導(dǎo)航中對室內(nèi)環(huán)境下球形物體的快速、準(zhǔn)確定位。
　　首先為了滿足視覺導(dǎo)航相關(guān)技術(shù)的研究需要，本文設(shè)計搭建了一個基于雙目視覺的全向移動機器人。先介紹了該移動機器人的硬件系統(tǒng)架構(gòu)，然后分別逐一對機器人各主要組成模塊做了介紹。
　　接著系統(tǒng)介紹了攝像機的成像模型，引出攝像機標(biāo)定所要求取的內(nèi)外參數(shù)。概述了基于張正友標(biāo)定法的單目攝像機標(biāo)定的主要原理，并分析了雙目立體標(biāo)

3、定的目的是求取包含兩個攝像機幾何關(guān)系的旋轉(zhuǎn)和平移矩陣。在Visual Studio2010開發(fā)環(huán)境下，利用開源計算機視覺庫OpenCV實現(xiàn)了對移動機器人上的雙目攝像機立體標(biāo)定，實驗結(jié)果驗證了標(biāo)定算法的可靠性。
　　其次介紹了設(shè)計的移動機器人所采用的基于DirectShow技術(shù)的圖像采集系統(tǒng)。研究分析得出在圖像預(yù)處理環(huán)節(jié)決定利用高斯濾波算法進行平滑濾波并利用Canny算法進行邊緣檢測。提出了一種改進的基于對稱性的Hough變換圓形檢