基于序列圖像的機器人視覺定位技術的研究.pdf

1、隨著計算機軟硬件、圖像處理、機器人等技術的迅速發(fā)展，計算機視覺越來越普遍地應用到機器人領域。本文主要針對基于序列圖像的機器人的視覺定位技術展開研究，利用計算機視覺技術從視頻圖像序列中檢測到運動目標，并對其進行跟蹤和三維定位，將位姿信息反饋給機器人，指導其執(zhí)行相應的操作。本文在靜止攝像機的基礎上對視頻圖像中的運動目標進行視覺定位的研究，研究內容主要包括以下幾個方面：
　　 視覺定位測量模型。采用單目視覺系統(tǒng)，由線性攝像機模型推導出

2、定位測量模型。為了簡化系統(tǒng)實現(xiàn)的復雜度，提出了一些約束性的假設條件，選取質心這個特征點來表達目標，依據(jù)數(shù)學描述建立目標的運動模型，然后根據(jù)運動特征推導出目標的運動參數(shù)，預測目標的位姿，通過二維圖像的處理求解出目標在世界坐標系下的三維坐標，并把信息反饋給機器人。
　　 視頻圖像預處理。對視頻圖像序列進行噪聲消除、平滑濾波、直方圖均衡化、形態(tài)學操作等處理，消除噪聲的影響，然后根據(jù)輪廓信息除去一些虛假的目標，規(guī)整并突顯出目標的運動區(qū)域

3、，為后續(xù)工作做準備。
　　 運動目標的檢測和定位跟蹤。為了在保護背景模型不受運動目標影響的同時迅速響應背景的變化，本文采用改進的自適應混合高斯模型來更新背景，在HSV顏色空間里消除陰影，使檢測到的運動目標區(qū)域更加準確，利用輪廓信息確定目標的運動區(qū)域并以此設置搜索窗口的初值，采用CamShift算法對彩色目標進行跟蹤，應用基于特征的運動分析方法估計目標的運動和結構參數(shù)，確定運動目標的運動軌跡，結合OpenCV，設計實驗，并分析實驗