【摘 要】
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随着机器人技术的不断进步,移动机器人的应用领域越来越广泛,基于视觉的导航技术近年成为移动机器人的研究热点之一。与其它非视觉传感器导航相比,它具有信息丰富、探测范围
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随着机器人技术的不断进步,移动机器人的应用领域越来越广泛,基于视觉的导航技术近年成为移动机器人的研究热点之一。与其它非视觉传感器导航相比,它具有信息丰富、探测范围宽、目标信息完整等优点。本文利用单目视觉探讨移动机器人运动目标跟踪问题。这里从实际应用的角度,提出一个完整的移动机器人运动目标跟踪方案。整个方案采用模块化设计,将处理流程分为硬件启动模块、图像处理模块和运动控制模块。每个模块各自实现了独立的功能,同时组合成系统,完成图像分割、目标识别、目标定位和目标跟踪的任务。对于图像处理模块,本文提出了一个既能够满足实时性,又能保证准确性的算法。首先在图像分割部分,先将彩色图像灰度化,再对图像进行中值滤波,然后采用阈值分割法对图像进行二值化,最后进行数学形态学处理,将图像分割成各自独立的目标候选区域,在目标识别部分,利用特征提取的方法,识别被跟踪的运动目标。在运动控制模块,先利用张正友平面标定算法获取摄像头的内外参数,再根据摄像机成像原理建立摄像机坐标、图像坐标和世界坐标之间的转换关系,计算目标在空间中的位置,最后,设计了一个移动机器人跟踪控制策略,实现了对运动目标的实时跟踪。本文在Visual C++开发环境,编程实现各模块功能。实验结果表明,系统能在满足实时性的前提下,准确识别并跟踪目标。
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