基于魚(yú)眼鏡頭的室外目標(biāo)跟蹤定位和示教再現(xiàn)導(dǎo)航.pdf

1、自引導(dǎo)車AGV（Automated Guided Vehicle）的導(dǎo)航技術(shù)中，基于視覺(jué)的導(dǎo)航方式由于其信息量大而成為主要的研究方向。傳統(tǒng)的視覺(jué)導(dǎo)航方法采用的鏡頭通常視角較小，一次采集獲取的信息相對(duì)較少，當(dāng)觀測(cè)大角度范圍時(shí)需要通過(guò)旋轉(zhuǎn)云臺(tái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)性差，而且易于丟失目標(biāo)。利用魚(yú)眼鏡頭構(gòu)建的全方位視覺(jué)系統(tǒng)，能夠一次采集半球域內(nèi)的環(huán)境信息，因此對(duì)于機(jī)器人的視覺(jué)導(dǎo)航具有重要的意義。
　　 全方位視覺(jué)有效地克服了云臺(tái)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的圖像信息丟

2、失，使得目標(biāo)的圖像特征更加穩(wěn)定，有利于AGV的視覺(jué)定位和導(dǎo)航。而且，采用單一的魚(yú)眼鏡頭構(gòu)建的全方位視覺(jué)系統(tǒng)，相對(duì)于相機(jī)拼接和反射式全景鏡頭，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)更方便，能大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　 基于視覺(jué)的AGV導(dǎo)航必須要解決的問(wèn)題是航標(biāo)的識(shí)別和跟蹤，以及車體的定位。采用基于魚(yú)眼的全方位視覺(jué)系統(tǒng)的一個(gè)突出問(wèn)題是圖像存在畸變，為了精確地定位車體，需要對(duì)跟蹤到的航標(biāo)坐標(biāo)進(jìn)行矯正。由于全方位視覺(jué)系統(tǒng)采集的信息量大，背景較為復(fù)雜，且在室外

3、環(huán)境下光照變化劇烈，所以在識(shí)別和跟蹤算法方面，需要同時(shí)考慮這幾個(gè)方面的內(nèi)容。本課題選擇相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)的模板匹配識(shí)別算法和魯棒性較好的粒子濾波跟蹤算法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，識(shí)別和跟蹤精度較高，能夠滿足AGV導(dǎo)航的需要。為了驗(yàn)證AGV基于全方位視覺(jué)導(dǎo)航的精確性，課題采用的導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)方案是示教再現(xiàn)的導(dǎo)航方式，這種導(dǎo)航方式方便靈活，而且能夠很好地驗(yàn)證導(dǎo)航的精確性和魯棒性。
　　 本課題采用單一魚(yú)眼鏡頭構(gòu)建全方位視覺(jué)系統(tǒng)，將其固定在AGV的頂端，以