單目視覺自主移動機器人的目標跟蹤及誤差分析.pdf

1、本文主要研究基于視覺機器人的目標跟蹤及誤差分析，主要包括機器人系統(tǒng)設計、攝像機標定、視頻穩(wěn)定、目標跟蹤與測距等內(nèi)容，整個系統(tǒng)達到預期的效果。主要對以下幾個方面做了詳細的研究:
　　該平臺為視覺導航的四輪機器人，速度差分法控制機器人的轉(zhuǎn)向及前進。并通過上層的圖像處理獲得本體到目標的距離和角度，利用精度的轉(zhuǎn)向理論獲得機器人轉(zhuǎn)向時的瞬間速度，通過減速器將機器人的速度和電機的轉(zhuǎn)速連接到一起，將獲得電機轉(zhuǎn)速發(fā)送給電機進行執(zhí)行，進而驅(qū)動機器人

2、向著目標運動。
　　攝像機標定為計算機視覺系統(tǒng)的基礎，標定的結(jié)果直接影響圖像的質(zhì)量，選擇合適的標定算法對機器人的導航有著至關重要的影響。本文在基于徑向的兩步法和基于平面的兩步標定法中，從系統(tǒng)模型、圖像噪聲、量化誤差及訓練的數(shù)據(jù)數(shù)量等四個方面對標定結(jié)果的影響進行對比，并根據(jù)實驗對比后的結(jié)果選擇本文所采用的標定算法。
　　機器人在運行的過程中，不免出現(xiàn)抖動，不同的視覺測距模型對于抖動的敏感度不同。本文首先，分析多種單目測距模型，

3、比較抖動對于模型的影響，選擇影響較小的方法。然后，為了削弱抖動對視頻的影響，本文采用了基于航向儀的視頻穩(wěn)定方法及進行視頻穩(wěn)定。
　　在目標識別時，本文采用卡爾曼濾波對目標進行跟蹤，提取目標后使用Canny算法提取目標的邊緣，并使用本文提出的快速橢圓擬合方法。在橢圓擬合后，獲得的長短半徑并結(jié)合測距原理，計算出自主機器人與目標之間的距離及角度。同時，本文詳細的分析那些因素會對測距精度找出影響并及原因。而后，計算出左右兩電機的轉(zhuǎn)速，結(jié)合