面向全自主智能機(jī)器人的雙目視覺技術(shù)研究.pdf

1、全自主智能機(jī)器人要求信息處理和控制決策完全由板載芯片處理完成,所以大部分由嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成的,而全自主智能機(jī)器人采用的嵌入式系統(tǒng)的處理速度以及存儲(chǔ)能力相對(duì)于普通 PC有較大差距,所以在嵌入式系統(tǒng)下更好的運(yùn)行圖像處理算法成為挑戰(zhàn)。
　　全自主智能機(jī)器人感知周圍環(huán)境通常采用單個(gè)攝像機(jī)也就是單目視覺系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),相對(duì)于雙目視覺系統(tǒng)而言單目視覺系統(tǒng)有其優(yōu)點(diǎn),但也存在重大缺陷?；诖吮疚木蛦文恳曈X性能和雙目視覺性能從圖像感興趣區(qū)域分割,計(jì)算

2、時(shí)間,距離等方面進(jìn)行了深入的研究和對(duì)比,并得出以下結(jié)論。單目視覺每次判斷只需要處理一張圖片,信息量小,相對(duì)應(yīng)的運(yùn)算時(shí)間就會(huì)較短,適合場(chǎng)景較簡(jiǎn)單的時(shí)候采用,但是圖像在投影過程中丟失了實(shí)際場(chǎng)景的三維信息。同時(shí)單目視覺系統(tǒng)對(duì)周圍環(huán)境比如光照,色彩,飽和度等都有苛刻的要求,場(chǎng)景稍微復(fù)雜一點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)無法容忍的判斷失誤出現(xiàn)。相對(duì)而言雙目視覺則能很好的克服這些問題,只是在帶來豐富場(chǎng)景信息的同時(shí),增加了很多計(jì)算量,相對(duì)于基于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全智能機(jī)器人

3、來說反應(yīng)的實(shí)時(shí)性得不到保證。
　　本課題中,就全自主智能機(jī)器人需要確定感興趣區(qū)域的坐標(biāo)信息這一需求,提出一種以最長(zhǎng)直線為判斷依據(jù)的可快速計(jì)算坐標(biāo)信息的坐標(biāo)計(jì)算方法,真確度高,實(shí)時(shí)性較大提升。通過對(duì)雙目視覺技術(shù)中最為關(guān)鍵和費(fèi)時(shí)的立體匹配性能進(jìn)行深入分析和研究以及大量實(shí)驗(yàn)后決定采用 SAD相似度測(cè)量進(jìn)行立體匹配。提出并證明圖像質(zhì)心不變性原理,并應(yīng)用此原理提出一種高效的間隔立體匹配算法,在保證得到有效信息的前提下使算法實(shí)時(shí)性大幅提升。最