輪式移動機器人視覺定位與目標跟蹤研究.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定位與跟蹤問題進行了深入研究和仿真驗證.該文設計開發(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,對目標特征的獲取和跟蹤方法作了研究,并設計開發(fā)了輪式移動機器人的視覺定位與目標跟蹤系統(tǒng),實現(xiàn)了對運動目標快速、穩(wěn)定的跟蹤.至此得到了目標質(zhì)心在圖像空間的位置等二維特征信息.進一步,為獲取目標的空間位置和運動參數(shù)等三維信息,在目標和成像系

2、統(tǒng)都運動的情況下,根據(jù)目標質(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深度信息的缺陷;然后給出了由單目序列圖像獲取目標質(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用非線性擴展卡爾曼濾波算法來估計目標質(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,所以對目標空間位置和運動參數(shù)的估計也較準確.針對將目標識別后的圖像數(shù)據(jù)傳遞給