全方位視覺技術(shù)及其在移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航中的應(yīng)用.pdf

1、全方位視覺，是指能夠一次獲取大于半球視場(chǎng)三維空間全部視覺信息的視覺感知技術(shù)，其廣闊的視場(chǎng)范圍為機(jī)器人快速全面地獲取外部環(huán)境信息，感知自身狀態(tài)提供了新的重要手段。然而全方位視覺作為是一門新興的技術(shù)，在機(jī)器人導(dǎo)航領(lǐng)域上的應(yīng)用還不成熟，許多關(guān)鍵技術(shù)有待研究。因此如何更好地利用全方位視覺技術(shù)的進(jìn)行機(jī)器人導(dǎo)航，便成為一個(gè)有重要意義且富有挑戰(zhàn)性的研究課題。 針對(duì)在機(jī)器人導(dǎo)航過程中如何利用全方位視覺傳感器(ODVS，OmniDirection

2、al VisionSensor)幫助機(jī)器人更快速、更全面的獲取環(huán)境信息這個(gè)問題，本文在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)全方位視覺技術(shù)在機(jī)器人導(dǎo)航方面應(yīng)用的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)做了探索研究。本文完成的工作主要有以下幾個(gè)方面： 1．全方位視覺傳感器標(biāo)定技術(shù)的研究。分析了全方位視覺傳感器的成像原理，介紹了單視點(diǎn)折反射攝像機(jī)透視成像模型和多項(xiàng)式展開成像模型，并給出了基于多項(xiàng)式展開成像模型的標(biāo)定算法。根據(jù)多項(xiàng)式展開成像模型，結(jié)合雙曲面的相關(guān)特性，提出了一

3、種適用于全方位視覺傳感器的簡化了的多項(xiàng)式展開模型，該模型具有更少的參數(shù)，從而降低了標(biāo)定及后期利用標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算的復(fù)雜度。 2．雙目全方位視覺傳感器的設(shè)計(jì)及其極線校正算法的研究。設(shè)計(jì)了一種上下同軸同向配置的雙目全方位視覺傳感器。根據(jù)該結(jié)構(gòu)配置的雙目全方位視覺傳感器的成像特點(diǎn)，提出了一種基于場(chǎng)景中豎直線的極線校正算法，從而為立體匹配過程中更好的利用極線約束提供了便利，減少了立體匹配的運(yùn)算量。 3．全方位立體視覺障礙物檢測(cè)技