基于路標的移動機器人定位方法的研究.pdf

1、自主移動機器人定位是智能機器人領域的一個重要研究方向，是實現(xiàn)機器人導航的前提。本文提出了一種室內(nèi)環(huán)境下基于機器人視覺系統(tǒng)和路標信息的移動機器人定位方法，利用安裝在機器人上的攝像機來連續(xù)采集地面圖象，以地面瓷磚的邊緣信息作為自然路標，在不需要知道攝像機安放高度和角度的情況下，根據(jù)采集圖片之間的相關性和路標的變化情況來確定攝像機與路標的相對距離和方位，得到機器人運動的距離和方向，從而得到機器人本身的位置。具體研究內(nèi)容包括：低層視覺圖象處理、

2、攝像機標定及圖象映射、直線跟蹤、機器人定位四個部分。 低層視覺圖象處理是視覺定位的基礎，針對環(huán)境圖象存在噪聲干擾的特點，文章分別從時域和頻域上分析了圖象濾波的方法。根據(jù)經(jīng)典的邊緣檢測算法Laplacian算子的缺陷，對Laplacian算子進行改進，該算法將Laplacian算子進行水平、垂直、傾斜45°、傾斜135°等方向的分解，得到兩個可分離的Laplacian算子，得到了較為滿意的邊緣檢測效果。Hough變換擬合直線時考慮

3、數(shù)據(jù)點到擬合直線的距離是否小于誤差閾值，并對圖象進行多次Hough變換，提高直線擬合的準確度。 機器人視覺系統(tǒng)必須建立空間物體表面與圖象平面對應點的成像關系，在分析了攝像機內(nèi)外參數(shù)模型的基礎上，采用了一種利用棋盤格標定攝像機內(nèi)部參數(shù)的簡便方法。然后，推導了從世界坐標系映射圖像坐標系的公式，并利用這些公式在未知攝像機拍攝高度和角度的情況下，得到了從圖象坐標系到世界坐標系的映射關系，將圖象中的點轉(zhuǎn)換到世界坐標系中。通過對圖象的實時分