障礙物剛柔性判別的計算機視覺方法.pdf

1、為了降低機器人避障算法的復雜度、提高避障效率，保障機器人工作的實時性，提出了一種在進行避障處理前對已檢測到的障礙物的剛柔性進行判定，從而除去不需要進行避障處理的柔性物體的方法。
　　采用狗尾草植物作為研究對象。具體方法是在有風環(huán)境下拍攝障礙物的視頻圖像，提取出視頻圖像的幀圖序列，對提取出的幀圖序列進行二值化處理，經過去噪后進行疊加，再使用Canny邊緣檢測方法提取出最終疊加圖像的邊緣輪廓，然后提取疊加圖邊緣的特征點，將這些特征點變

2、換坐標系后，重新導入新的坐標系，對這些變換后的特征點進行曲線擬合。綜合考慮曲線擬合的評價系數(shù)，選取出最佳曲線擬合模型，得到特征曲線的函數(shù)方程，并根據(jù)特征曲線的函數(shù)方程計算出障礙物的柔度。
　　通過使用不同高度的狗尾草植物做實驗，找到物體的柔度和物體的相應高度之間的關系。定義物體的帶權柔度和計算公式，然后根據(jù)物體特征曲線的函數(shù)方程和物體的帶權柔度公式，計算出物體的帶權柔度，再將障礙物的帶權柔度與柔度閾值作比較，當障礙物的帶權柔度大于

3、或等于柔度閾值時，障礙物為柔性物體;當障礙物的帶權柔度小于柔度閾值時，障礙物為剛性物體。
　　采用一根圓柱形木棍和一段柳條對物體的剛柔性判別原則進行驗證實驗。實驗結果證明，物體的剛柔性判別原則可以很好地判別物體的剛柔性。
　　當某一剛性物體的外形呈現(xiàn)出類似于柔性物體形變疊加效果的情況時，會產生物體剛柔性的誤判。針對這種誤判情況，提出了相應的解決方法。
　　在無風或者微風情況下，使用文中方法對物體的剛柔性進行判定，其正確