基于視覺導(dǎo)航的攝像機(jī)軌跡自適應(yīng)算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近些年來，隨著計(jì)算機(jī)視覺相關(guān)技術(shù)與理論的不斷完善與發(fā)展，其在視覺檢測(cè)、視覺導(dǎo)航與自動(dòng)化裝配領(lǐng)域中正被廣泛地應(yīng)用。在視覺系統(tǒng)中，通常攝像機(jī)因其價(jià)格低廉、獲取信息豐富等優(yōu)勢(shì)作為攝像工具，對(duì)所獲取到的圖像進(jìn)行相關(guān)處理。但是在不適合人為操縱的惡劣環(huán)境中，作為被動(dòng)傳感器的攝像機(jī)，已不能達(dá)到理想的效果。為了擴(kuò)大攝像機(jī)的適用范圍，實(shí)現(xiàn)其自主化與自動(dòng)化，攝像機(jī)應(yīng)該具有自主返回和自主導(dǎo)航功能，尤其在無既定目標(biāo)的陌生環(huán)境中，該功能變得更加重要。而實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)

2、的自主返回功能的關(guān)鍵任務(wù)之一就是恢復(fù)出攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
　　攝像機(jī)在三維空間中運(yùn)動(dòng)時(shí)，若想實(shí)現(xiàn)自主返回功能，首先需要在無GPS導(dǎo)航或地面導(dǎo)引信息的情況下恢復(fù)出攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡，那么如何通過獲取到的信息恢復(fù)出攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡是本文的主要工作。本文重點(diǎn)研究了在無既定目標(biāo)的情況下，僅使用運(yùn)動(dòng)的單目攝像機(jī)獲取圖像系列，通過研究由攝像機(jī)引起的全局運(yùn)動(dòng)，分析圖像包含的全局運(yùn)動(dòng)信息，得到攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)信息，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡的描述。

3、>　　本文從研究圖像上各像素點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)與攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系出發(fā)，首先對(duì)圖像中各像素點(diǎn)的規(guī)律進(jìn)行研究，確定了選用定位精確且易于檢測(cè)和描述的點(diǎn)作為匹配基元，采用了具有尺度和旋轉(zhuǎn)不變性的SIFT算法進(jìn)行特征點(diǎn)的提取和匹配，并采用反向匹配和特征點(diǎn)對(duì)的斜率夾角等方法去除誤匹配;然后，針對(duì)獲得的特征點(diǎn)對(duì)集，采用魯棒的RANSAC模型參數(shù)估計(jì)方法求取全局運(yùn)動(dòng)的參數(shù)，并對(duì)RANSAC方法進(jìn)行了改進(jìn)，以提高算法效率;此后，為了達(dá)到效率和精度的平衡，選用