基于雙目立體視覺的自主導(dǎo)航車運(yùn)行環(huán)境識(shí)別.pdf

1、自主導(dǎo)航車是一種能夠在室內(nèi)或室外環(huán)境下進(jìn)行連續(xù)的、實(shí)時(shí)的自主運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人。隨著軍用、民用和科學(xué)研究等領(lǐng)域巨大需求的推動(dòng),自主導(dǎo)航車的研究已經(jīng)成為高科技領(lǐng)域戰(zhàn)略性研究目標(biāo),正經(jīng)歷著日新月異的變化。自主導(dǎo)航車對(duì)環(huán)境的識(shí)別是其進(jìn)行自主決策的前提條件,而立體視覺技術(shù)由于在信息容量和三維感知方面具有巨大優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為自主導(dǎo)航車研究中的核心問(wèn)題之一。 本文對(duì)基于雙目立體視覺的自主導(dǎo)航車運(yùn)行環(huán)境識(shí)別進(jìn)行了研究,主要涉及了雙目立體視覺系統(tǒng)的標(biāo)定

2、、圖像匹配、三維重建和局部地圖構(gòu)建等方面的內(nèi)容。 本文首先采用基于透視變換模型的線性標(biāo)定方法對(duì)雙目立體視覺系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定,該標(biāo)定方法過(guò)程簡(jiǎn)便,精度基本滿足自主導(dǎo)航車的要求。 然后,為了滿足自主導(dǎo)航車的實(shí)時(shí)性要求,提出了基于圖像邊緣特征和區(qū)域梯度向量特征的立體匹配方法,綜合利用了邊緣特征信息和區(qū)域梯度向量特征信息進(jìn)行圖像匹配,提高匹配實(shí)時(shí)性的同時(shí)保證了識(shí)別環(huán)境信息的準(zhǔn)確性。針對(duì)具有紋理特征的地面環(huán)境中邊緣過(guò)多的問(wèn)題,本文又

3、提出了基于圖像紋理特征的疑似障礙物區(qū)域邊緣匹配的方法,成功地解決了該特殊地面環(huán)境給匹配帶來(lái)的困難。 接著,本文用基于線性標(biāo)定的三維重建方法對(duì)立體匹配點(diǎn)對(duì)進(jìn)行了三維重建,獲得了其對(duì)應(yīng)物點(diǎn)的三維空間信息。 最后,本文提出了三種局部地圖構(gòu)建方法,其中,基于圓形區(qū)域范圍的平面局部地圖適合對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合,基于多邊形區(qū)域范圍的平面局部地圖和基于多面體的立體局部地圖適合對(duì)地圖精度要求較高的場(chǎng)合。 基于Matlab的仿真