雙足人形機(jī)器人的視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。隨著人們對(duì)機(jī)器人視覺(jué)的要求越來(lái)越高，圖像質(zhì)量日漸清晰，隨之而來(lái)的是機(jī)器人需要處理的數(shù)據(jù)計(jì)算量越來(lái)越大。為了減少數(shù)據(jù)處理量，本文以雙足機(jī)器人為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)一款低數(shù)據(jù)量處理的基于單片機(jī)的視覺(jué)模塊進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，通過(guò)顏色特征來(lái)對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別，避免了復(fù)雜的模板匹配等形狀識(shí)別算法帶來(lái)的對(duì)系統(tǒng)資源耗費(fèi)高的問(wèn)題。本文的研究成果主要包括以下幾個(gè)方面：
　　首先選用基于CMUcam2視覺(jué)模塊和

2、Atmega128單片機(jī)的控制器搭建機(jī)器人視覺(jué)硬件平臺(tái)。通過(guò)對(duì)各種顏色空間的對(duì)比選用在YCbCr顏色空間下建立目標(biāo)物體的顏色模型。然后在顏色建模中完全模擬機(jī)器人能夠看到的真實(shí)場(chǎng)景以及復(fù)雜背景和小范圍光照變化下的場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為了提取目標(biāo)來(lái)獲得它的顏色范圍，先用背景圖像差分的方法從復(fù)雜背景中提取目標(biāo)物體，再設(shè)計(jì)了基于求取差分結(jié)果圖像有效點(diǎn)中心位置的方法解決了對(duì)噪點(diǎn)和噪點(diǎn)塊的完全去除問(wèn)題以及機(jī)器人在線建模時(shí)對(duì)于變化的差分閾值的魯棒性問(wèn)題，選

3、取的利用邊緣檢測(cè)獲得目標(biāo)物體的封閉的邊緣曲線得到蒙版圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的提取，最終利用灰度直方圖分別獲得目標(biāo)物體在每個(gè)顏色通道下的色彩灰度范圍，并且通過(guò)介紹介紹了顏色建模的程序設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了此方法的有效性。接著利用顏色模型在實(shí)際場(chǎng)地下進(jìn)行目標(biāo)搜索，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)鏡頭光軸定位目標(biāo)物體中心，通過(guò)攝像機(jī)俯仰角和水平角的幾何關(guān)系完成距離測(cè)量。為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量，對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定，獲得鏡頭焦距以及CCD中心坐標(biāo)。對(duì)CCD的像素坐標(biāo)，圖像坐標(biāo)，以