輪式移動機器人視覺定位與目標(biāo)跟蹤研究.pdf

1、視覺是輪式移動機器人最重要的感知手段之一.基于單目視覺成像原理,該文對輪式移動機器人的空間目標(biāo)定位與跟蹤問題進行了深入研究和仿真驗證.該文設(shè)計開發(fā)了基于VFW軟件包的輪式移動機器人實時視頻采集系統(tǒng);同時,對目標(biāo)特征的獲取和跟蹤方法作了研究,并設(shè)計開發(fā)了輪式移動機器人的視覺定位與目標(biāo)跟蹤系統(tǒng),實現(xiàn)了對運動目標(biāo)快速、穩(wěn)定的跟蹤.至此得到了目標(biāo)質(zhì)心在圖像空間的位置等二維特征信息.進一步,為獲取目標(biāo)的空間位置和運動參數(shù)等三維信息,在目標(biāo)和成像系

2、統(tǒng)都運動的情況下,根據(jù)目標(biāo)質(zhì)心的透視投影成像模型,首先分析了二次成像法獲取目標(biāo)深度信息的缺陷;然后給出了由單目序列圖像獲取目標(biāo)質(zhì)心的空間位置和運動參數(shù)的條件,并提出利用多幀單目序列圖像和應(yīng)用非線性擴展卡爾曼濾波算法來估計目標(biāo)質(zhì)心的空間位置和運動參數(shù);最后對提出的估計方法進行了多組仿真驗證,證明該方法可行有效.由于采用序列圖像來估計運動參數(shù),可以更充分的利用信息,所以對目標(biāo)空間位置和運動參數(shù)的估計也較準(zhǔn)確.針對將目標(biāo)識別后的圖像數(shù)據(jù)傳遞給