基于無線通信的移動機器人視覺系統(tǒng)研究.pdf

1、移動機器人視覺系統(tǒng)是機器人研究與應(yīng)用領(lǐng)域的一個重要課題,是實現(xiàn)機器人導(dǎo)航的主要技術(shù)之一。本文設(shè)計了一種基于無線通信的移動機器人視覺系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計為應(yīng)用于采用上下位機架構(gòu)的移動機器人系統(tǒng)中。移動機器人負責(zé)采集周圍環(huán)境圖像,經(jīng)無線局域網(wǎng)傳送給位于運行于PC機的視覺系統(tǒng),來獲取周圍環(huán)境信息。本視覺系統(tǒng)則通過無線局域網(wǎng)接收機器人終端發(fā)送而來的視頻圖像,進行圖像處理,計算障礙物與機器人的相對距離和方位,從而達到感知客觀環(huán)境的目的。了移動機器人的

2、實時性要求,約定構(gòu)建無線局域網(wǎng),使用RTP/RTCP實時數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議來完成采集的視頻圖像的傳輸,于是本文實現(xiàn)了一種基于RTP/RTCP協(xié)議和Xvid編解碼模型的實時圖像數(shù)據(jù)接收和解碼功能模塊,實時地完成從無線視頻圖像的接收和解碼。環(huán)境感知方面,主要研究了從CMOS攝像頭中獲取的環(huán)境圖像的識別問題,提出了一種環(huán)境感知算法。該算法是基于三個合理的假設(shè)提出來的：⑴障礙物和地面在顏色山是可以區(qū)分的；⑵地面是相對平坦的,并且地面顏色和圖案是相對簡

3、單的；⑶沒有懸掛的障礙物。
　　 本研究提出的環(huán)境感知算法主要分為預(yù)處理,圖像分割,圖像識別及位置信息計算。在預(yù)處理中,采用高斯模塊平滑去噪,來去除圖像中的噪聲；在圖像分割中,利用實體間不同顏色來區(qū)分障礙物和非障礙物。使用RGB彩色圖像,選取梯形參考區(qū)域作為非障礙物顏色樣本,以此樣本區(qū)域的平均向量和方差來構(gòu)建一個立方體樣本空間,以立方體表面為閥值,位于立方體內(nèi)的像素點為屬于非障礙物的點,反之屬于障礙物,來進行圖像分割；在圖像識別