未知環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測與跟蹤系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、視頻圖像序列中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測與跟蹤是計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理領(lǐng)域廣泛研究的熱點(diǎn)之一。本文主要研究帶有復(fù)雜背景的單個(gè)物體的平移運(yùn)動(dòng)檢測，旨在提出一個(gè)具有較大靈活性和適應(yīng)性的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，并能應(yīng)用到未知環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)研究領(lǐng)域。 本文首先進(jìn)行了單目攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，引入一個(gè)與攝像機(jī)光心距離為單位距離的空間平面Z<,c>=1，將空間所有點(diǎn)映射到該平面上，忽略了攝像機(jī)到物體的真實(shí)距離，使運(yùn)動(dòng)學(xué)方程得到簡化。 由于單一的差分或

2、背景剪除方法在環(huán)境劇烈變化時(shí)對(duì)目標(biāo)的檢測效果不夠理想，本文采用帶有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)娜龓钭赃m應(yīng)背景剪除技術(shù)檢測運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并利用卡爾曼濾波的先驗(yàn)估計(jì)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)表明該方法可以有效地彌補(bǔ)跟蹤過程中的背景運(yùn)動(dòng)。 為了使跟蹤更準(zhǔn)確，控制更平滑，本文在傳統(tǒng)卡爾曼濾波的基礎(chǔ)上構(gòu)造了適合于機(jī)器人系統(tǒng)的擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)，估計(jì)目標(biāo)下一時(shí)刻的位置并利用觀測值校正，從而建立了一個(gè)估計(jì)一校正一控制的目標(biāo)跟蹤閉環(huán)系統(tǒng)。 在提取目標(biāo)中心的過