基于机器人视觉的运动目标检测及跟踪算法研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要在人类感知到的环境信息中，视觉信息占了非常大的比重，其中动态视觉信息更是其主要组成部分。机器人视觉是机器人世界一个新兴的领域，基于机器人视觉的算法研究是一个重要的研究方向。运动目标检测与跟踪是应用视觉研究领域的～个重要课题，在机器人视觉领域有着广泛的应用。由于光照变化、背景干扰、阴影、摄像头的抖动以及运动目标之间遮挡等现象的存在，给运动目标的正确检测与跟踪带来了极大的挑战。本文首先综述了课题研究的国内外发展情况，提出了系统的设计方案，包括工作原理和系统构成等。在总结和分析现有运动目标检测与跟踪方法的基础上本

2、文首先探讨了几种运动检测的方法。在运动目标的检测与提取方面，本文结合了背景差分和帧间差分的优点，在Surendra算法的基础之上提出了一种背景提取改进算法，其对光线变化具有鲁棒性。然后本文在对模板匹配的方法进行了深入分析的基础上，对基于}lausdorff距离的模板匹配的方法进行了研究，并将其与Chamfer距离变换相结合，提出了一种模板匹配与更新的算法。最后在运动目标估计方面，本文利用Kalman滤波方法对运动目标的运动实现了估计，并进行了仿真。这种方法能够实现对运动目标的运动位置的估计并提升匹配的速度。关键词：机器人视觉；运动目标检

3、测与跟踪；背景重建；Hausdorff模板；Kalman滤波哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractVisualinformationhasaccountedforallextreraclygreatproportioninthehumanenvironmentwheredynamicvisualinformationisitsmainconstituent．Therobotvisionisangwdirectioninroboticsarea．DynaIllicvisualinformationbasedontherobotvisi

4、onhasbecomeallimportantresearchdirection．Detectingandtrackingthemovingobjectisaveryimportantto#cintheapplicationfieldofvision,whichhasthewidespreadapplicationinroboticsdomains．Becauseofexitingthephenomenonssuchastheilluminationchange，thebackgrounddisturbance,theshadow,th

5、ecan]eravibration，themovementobjectcovgrsandSOon,therewillbeanffflormouschallengetodetectandtrackmovingobjectcorrectly．Inthisthesis，thedevelopmentstateofrobothasbeenintroducedfirst．Therobotsystematicdesign，includingthecompositionandoperatingprincipleofthesystem，hasbeenpr

6、oposed．IthasdiscussedseveralmovingobjectdetectionmethodsandachievesonekindoffTantedifferencemethodandthebackgroundfi-amodifferencemethodandtheSurendramethod,proposesanimprovedSurendramethodwhichenh矗ncesthebackgroundreconstructiont0·illuminationandperturbationrobustness．I

7、thasdiscussedtheprinciplewhatthetemplatematchis．ThesisproposesonemethodbasedontheHausdoritdistancetemplatematchwiththeChamferdistancetransform．Last，ithasdiscussedtheKaimanFiltermethodonthemovingobject．Stnlctureofmodelhasbeenconstructed,andthesimulationhasbeencarriedOil．T

8、healgorithmhasbeendesigned,whichcangetthemovingobject’slocation’Sevaluationandenhancesthematchspeed．Key