基于攝像機(jī)與激光雷達(dá)的草叢中障礙物檢測(cè).pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代移動(dòng)機(jī)器人不僅在工業(yè)制造方面，而且在軍事、民用、科學(xué)研究等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用，它們可以代替人類實(shí)現(xiàn)很多繁重或惡劣條件下人們無法勝任的工作。在機(jī)器人的研究領(lǐng)域中，攝像機(jī)與激光雷達(dá)是機(jī)器人上主要的傳感器。攝像機(jī)提供的色彩信息與激光雷達(dá)提供的距離信息具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，因此融合兩者的信息成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。本文通過攝像機(jī)與激光雷達(dá)融合系統(tǒng)，對(duì)室外移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航中的兩大關(guān)鍵技術(shù)，即攝像機(jī)與激光雷達(dá)聯(lián)合標(biāo)定和草叢中

2、障礙物檢測(cè)，進(jìn)行了深入研究，取得了有意義的成果。 本文首先介紹了多傳感器融合的概念以及一般的理論和方法。重點(diǎn)介紹了多傳感器融合的層次模型，以及各個(gè)層次上所采用的方法。并對(duì)多傳感器聯(lián)合標(biāo)定的方法做了介紹。 針對(duì)本文所采用的攝像機(jī)和激光雷達(dá)融合系統(tǒng)，本文研究并提出了該系統(tǒng)聯(lián)合標(biāo)定的一種新方法。只使用一塊平面靶標(biāo)，擺放在任意不同位置若干次，并用攝像機(jī)與激光雷達(dá)采集數(shù)據(jù)，就可以完成攝像機(jī)與激光雷達(dá)自身參數(shù)的標(biāo)定，以及兩者之間的聯(lián)

3、合標(biāo)定。該方法提取靶標(biāo)平面內(nèi)部點(diǎn)作為特征匹配，比用少量特征點(diǎn)或者線條作為標(biāo)定點(diǎn)相比點(diǎn)數(shù)量多得多，而且采用平面內(nèi)的點(diǎn)作為標(biāo)定點(diǎn)，避免了混合像素對(duì)標(biāo)定結(jié)果的影響。 之后，本文研究了基于攝像機(jī)與激光雷達(dá)融合系統(tǒng)進(jìn)行的草叢中障礙物檢測(cè)。對(duì)于野外環(huán)境下的移動(dòng)機(jī)器人，草叢并不能算作真正障礙物，因此要過濾掉環(huán)境中草的影響，檢測(cè)真正障礙物。在激光雷達(dá)采集的信息中通過最大值濾波器和取二階導(dǎo)數(shù)絕對(duì)值的較小值，提取環(huán)境中的平面障礙物，通過多掃描平面以