未知環(huán)境下移動機器人運動目標(biāo)檢測與跟蹤系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、視頻圖像序列中運動目標(biāo)的檢測與跟蹤是計算機視覺和圖像處理領(lǐng)域廣泛研究的熱點之一。本文主要研究帶有復(fù)雜背景的單個物體的平移運動檢測，旨在提出一個具有較大靈活性和適應(yīng)性的運動目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，并能應(yīng)用到未知環(huán)境下移動機器人技術(shù)研究領(lǐng)域。 本文首先進行了單目攝像機運動學(xué)分析，引入一個與攝像機光心距離為單位距離的空間平面Z<,c>=1，將空間所有點映射到該平面上，忽略了攝像機到物體的真實距離，使運動學(xué)方程得到簡化。 由于單一的差分或

2、背景剪除方法在環(huán)境劇烈變化時對目標(biāo)的檢測效果不夠理想，本文采用帶有運動補償?shù)娜龓钭赃m應(yīng)背景剪除技術(shù)檢測運動目標(biāo)，并利用卡爾曼濾波的先驗估計進行運動補償。實驗表明該方法可以有效地彌補跟蹤過程中的背景運動。 為了使跟蹤更準(zhǔn)確，控制更平滑，本文在傳統(tǒng)卡爾曼濾波的基礎(chǔ)上構(gòu)造了適合于機器人系統(tǒng)的擴展卡爾曼濾波(EKF)，估計目標(biāo)下一時刻的位置并利用觀測值校正，從而建立了一個估計一校正一控制的目標(biāo)跟蹤閉環(huán)系統(tǒng)。 在提取目標(biāo)中心的過