基于單目視覺的室內(nèi)目標定位技術(shù)研究.pdf

1、機器視覺是讓計算機實現(xiàn)人類視覺所具有的功能,也是移動機器人技術(shù)的關(guān)鍵課題。通過視覺傳感器獲取外界圖像是機器人感知外界環(huán)境的重要方式,而單目視覺傳感器由于其設(shè)備簡單、獲取信息豐富等優(yōu)點得到了廣泛應(yīng)用。本文以未知室內(nèi)環(huán)境下移動機器人的應(yīng)用為主線,檢測目標與地面之間的交線,并把交線作為機器人可行駛區(qū)域的邊界,文中對室內(nèi)下降樓梯定位、室內(nèi)地面目標定位、攝像機標定以及單目視覺測距進行了深入研究,實現(xiàn)的主要功能如下:
　　(a)室內(nèi)下降樓梯檢

2、測分為兩個模塊,第一個模塊:機器人初始位置遠離樓梯,利用紋理能量測度檢測遠處低能量區(qū)域,標記遠處樓梯大致位置;第二個模塊:移動機器人距離樓梯較近時,在紋理能量測度的基礎(chǔ)上,進行直線檢測和直方圖匹配度量等方法,精確定位下降樓梯邊緣線。
　　(b)室內(nèi)未知環(huán)境中目標繁雜,盡可能的檢測完整的邊緣線是目標定位的前提。為了得到豐富的邊緣線,本文利用改進的Sobel算子進行邊緣檢測,并把多彩色空間RGB和HIS各個分量的邊緣檢測圖像通過權(quán)重因

3、子進行邊緣融合,用自適應(yīng)閾值對其二值化,最后通過交叉掃描以及直方圖匹配度量準則得到目標與地面的交線。
　　(c)移動機器人在目標定位時,需要確定自身與目標之間的距離,這是避免碰撞的關(guān)鍵。通過透視投影建立攝像機與目標的幾何測距模型,本文在測距時按照目標點在攝像機視野范圍內(nèi)的位置分成三種情況進行計算,簡化了測距模型,降低了計算復(fù)雜度。對于計算中需要的攝像機內(nèi)參數(shù),通過張氏標定方法對攝像機離線標定。
　　通過實驗結(jié)果表明,提出的算