基于主動式全景視覺的移動機(jī)器人障礙物檢測方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，移動機(jī)器人將參與到社會的各個領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。在許多移動機(jī)器人的應(yīng)用中，障礙物檢測是其中非常重要的環(huán)節(jié)。如何快速有效地檢測出移動機(jī)器人周圍的障礙物對于完成移動機(jī)器人的避障導(dǎo)航等任務(wù)具有極其重要的意義。
　　視覺傳感器相對于其他傳感器最接近人類視覺的感知方式，能夠獲取豐富的信息，隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，視覺傳感器在移動機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。但是目前存在的移動機(jī)器人視覺系統(tǒng)存在著成本高、維護(hù)難、計算

2、量大、檢測范圍受限、動態(tài)障礙物檢測困難等問題。針對這些問題本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于主動式全景視覺傳感器(AODVS)的移動機(jī)器人視覺系統(tǒng)用于障礙物的全方位快速檢測。
　　本文的主要工作包括如下幾個方面:
　　1.采用單視點主動全景成像技術(shù)，設(shè)計一種能一次性快速獲取移動機(jī)器人360度范圍內(nèi)障礙物信息的AODVS。AODVS將單視點的全方位視覺傳感器(ODVS)和由配置在1個平面上的4個紅色線激光組合而成的面激光發(fā)生器進(jìn)行集成，

3、通過主動全景視覺對移動機(jī)器人周邊進(jìn)行障礙物檢測。
　　2.基于本文設(shè)計的AODVS，研究了基于主動式全景視覺技術(shù)的障礙物快速檢測方法。該方法根據(jù)面激光發(fā)生器投射到周邊障礙物上的激光信息，通過視覺處理方法快速解析出移動機(jī)器人周邊障礙物的距離和方位等信息。
　　3.根據(jù)主動式全景視覺的移動機(jī)器人障礙物檢測方法的特點，設(shè)計了一種全方位的避障策略。首先將機(jī)器人移動方向分為360個候選方向，然后根據(jù)周圍障礙物距離和方位等信息結(jié)合目標(biāo)方

4、向，通過評價函數(shù)計算出移動機(jī)器人最優(yōu)可通行方向，從而計算出移動機(jī)器人的最優(yōu)避障路徑。
　　4.基于全景視覺傳感器研究了動態(tài)背景下的運動障礙物檢測方法，針對全景視覺傳感器成像后全方位圖像存在的畸變失真以及移動機(jī)器人動態(tài)背景下全方位圖像中背景運動不一致使得無法直接通過補償背景運動的方法來獲取運動目標(biāo)這一問題，設(shè)計了分塊仿射變換的方法實現(xiàn)動態(tài)背景下運動目標(biāo)的提取，并根據(jù)全景視覺傳感器的成像特性通過視覺方法解析出動態(tài)障礙物的距離和方向等信