基于全景視覺(jué)的機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別與跟蹤.pdf

1、對(duì)于人類來(lái)說(shuō)眼睛是主要的器官，人們對(duì)環(huán)境中大量信息的獲取都是通過(guò)眼睛的觀察。從上世紀(jì)開(kāi)始，機(jī)器視覺(jué)逐步被人們所認(rèn)知，其定義如下：使用機(jī)械設(shè)備來(lái)替代人眼用于測(cè)距和判別，從攝像機(jī)采集得到的圖像中，對(duì)環(huán)境中的目標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步處理，是智能系統(tǒng)研究范疇里一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。傳統(tǒng)的相機(jī)鏡頭只能觀察到一定角度范圍內(nèi)的環(huán)境，而全景視覺(jué)則可以觀察到四周全部的環(huán)境景象，具有觀察視角廣闊，裝置簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛的應(yīng)用于智能系統(tǒng)領(lǐng)域中。
　　本文主要針對(duì)

2、機(jī)器人和機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域內(nèi)的目標(biāo)識(shí)別與跟蹤方面進(jìn)行了全面深入的學(xué)習(xí)、研究。以全景視覺(jué)裝置為基礎(chǔ)，總結(jié)提出了搭載有全景成像系統(tǒng)的移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別和目標(biāo)跟蹤等關(guān)鍵性問(wèn)題的解決方法，設(shè)計(jì)了一套目標(biāo)識(shí)別與跟蹤系統(tǒng)軟件，并且應(yīng)用在搭載有全景成像系統(tǒng)的機(jī)器人上，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。
　　論文首先從特征匹配的角度出發(fā)，闡述利用特征匹配方法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別的過(guò)程。針對(duì)以往的利用SIFT(Scale Invariant Feature Transform)

3、算法用作目標(biāo)識(shí)別實(shí)時(shí)性不高的缺點(diǎn)，總結(jié)提出了以顏色興趣區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)的SIFT目標(biāo)識(shí)別算法。其中詳細(xì)闡述了RGB(Red Green Blue)和HSI(Hue Saturation Intensity)顏色空間模型，提出了一種在HSI顏色空間模型下的雙閾值自適應(yīng)閾值分割法，使用這種顏色閾值分割算法先對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)識(shí)別，然后再使用SIFT算法進(jìn)行特征匹配，識(shí)別出目標(biāo)位置，使實(shí)時(shí)性，穩(wěn)定性都得到提高。對(duì)于目標(biāo)跟蹤的方面，首先闡述了壓縮感知理論的

4、基礎(chǔ)知識(shí)，然后介紹了使用壓縮感知理論作為基礎(chǔ)進(jìn)行目標(biāo)跟蹤的算法流程，再結(jié)合搭載全景視覺(jué)裝置的移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行了目標(biāo)跟蹤的實(shí)驗(yàn)。并且對(duì)機(jī)器人的控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析，結(jié)合機(jī)器人自身攜帶的多種傳感器，設(shè)計(jì)了對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制算法。并且在REVV-B32移動(dòng)機(jī)器人上使用全景視覺(jué)裝置進(jìn)行了目標(biāo)識(shí)別、跟蹤的實(shí)驗(yàn)。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文提出的目標(biāo)識(shí)別與跟蹤算法，能夠有效的在搭載全景成像系統(tǒng)的移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)上使用，完成目標(biāo)識(shí)別與跟蹤的功能，相比以往