基于雙目立體視覺的全自主移動機器人導航研究.pdf

1、隨著移動機器人在人類生活中各個領域的廣泛應用，提高機器人智能化水平的研究受到國內外學者的高度關注。由于雙目立體視覺技術能模仿人眼視覺成像原理，可通過圖像傳感器以非接觸的方式獲得三維場景的深度信息。加之近年來大規(guī)模集成電路技術、半導體技術、精密加工技術等領域的飛速發(fā)展，使得基于雙目立體視覺導航的移動機器人成為國內外智能機器人領域的研究熱點。因此，研究視覺導航中的關鍵技術是一項具有實際意義的工作。
　　本文主要針對雙目立體視覺導航關鍵

2、技術中的立體標定、圖像采集、圖像預處理做了深入研究；特別的，研究了視覺導航中對室內環(huán)境下球形物體的快速、準確定位。
　　首先為了滿足視覺導航相關技術的研究需要，本文設計搭建了一個基于雙目視覺的全向移動機器人。先介紹了該移動機器人的硬件系統(tǒng)架構，然后分別逐一對機器人各主要組成模塊做了介紹。
　　接著系統(tǒng)介紹了攝像機的成像模型，引出攝像機標定所要求取的內外參數(shù)。概述了基于張正友標定法的單目攝像機標定的主要原理，并分析了雙目立體標

3、定的目的是求取包含兩個攝像機幾何關系的旋轉和平移矩陣。在Visual Studio2010開發(fā)環(huán)境下，利用開源計算機視覺庫OpenCV實現(xiàn)了對移動機器人上的雙目攝像機立體標定，實驗結果驗證了標定算法的可靠性。
　　其次介紹了設計的移動機器人所采用的基于DirectShow技術的圖像采集系統(tǒng)。研究分析得出在圖像預處理環(huán)節(jié)決定利用高斯濾波算法進行平滑濾波并利用Canny算法進行邊緣檢測。提出了一種改進的基于對稱性的Hough變換圓形檢