基于结构光图像的室内定位系统设计与实现

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1、万方数据ltttllIIIllltlllltIlY3303795学校编码：10384学号：33520141152420后，1六芗分类号——密级——UDC——硕士学位论文基于结构光图像的室内定位系统设计与实现DesignandImplementationofIndoorPositioningSystemBasedonTheStructuralOpticalImage郭珊珊指导教师姓名：王太宏教授专业名称：电路与系统论文提交日期：2017年}月论文答辩时间：2017年上月学位授予日期：2017年月答辩委员会主席：评阅2017年，月万方数据厦门大学学位论文原创性声明一{IIIIIIHI

2、IIIIIIII1111IIIY3303795本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为(王犬疬)课题(组)的研究成果，获得(王赤袁)课题(组)经费或实验室的资助，在(私悦弓o))实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：务对咿矿p年∑月矽曰万方数据厦门大学学位论文著作权使用声明本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法

3、》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。(√)2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“√”或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此

4、声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：前书对矽77年岁月z7日万方数据摘要室内定位是定位技术的一个重要发展方向。随着物联网技术、机器人技术的发展和广泛应用，室内定位的作用日渐重要，需求也日益增大。虽然目前室外定位技术已经基本成熟并被广泛应用，室内定位与室外定位存在着一定的相似度，但由于室内环境与室外环境相比仍存在着诸多差别，受到很多条件的制约，导致室外定位技术并不能简单地应用于室内定位中。因此，需要针对室内环境的特殊性提供有效的室内定位解决方案。室内定位技术的研究已经在定位领域掀起了热潮，一些室内定位技术已经出现，但在各项性能指标上不尽人意。本文提

5、出了一种室内定位与控制系统的设计与实现方法。室内定位与控制系统采用星型拓扑的分布式结构，由一个中央控制系统和一个或多个集成光学成像系统站点组成。集成光学成像系统站点的设计是本文的一个亮点，其采用深度图像、彩色图像、可控自动稳定云台三者相结合的方式进行定位信息的采集，同时采用区域高斯滤波和双边滤波器算法分别对深度图像和彩色图像进行去噪处理，利用SURF算法对多幅彩色图像进行特征提取，并采用快速近似最近邻搜索算法进行匹配，实现多幅图像的拼接。通过这些处理，极大地提高了单个集成光学成像系统站点定位信息采集的覆盖范围。中央控制系统能够进行各站点数据的融合以实现定位功能从局部到全局的转换，

6、同时还具备对站点和机器人动态组网的功能。此外，中央控制系统还可根据定位结果和机器人需求，对其进行路径规划和控制。本文对设计的室内定位与控制系统样机进行了测试。测试结果表明，集成光学成像系统站点能够对水平角．900～90。、俯仰角O～90。、距离0．5m～4m空间范围内的信息进行采集，深度精度平均为O．1m。中央控制系统具备多站点数据融合、动态组网控制、路径规划与控制的能力，系统整体功能完善，精度、覆盖率、执行效率等方面的性能都达到了预期的要求。关键词：室内定位；深度图像；无线组网万方数据AbstractIndoorpositioningisallimportantdevelopm

7、entdirectionofthepositioningtechnology．WiththedevelopmentandthewidespreadapplicationoftheIntemetofthingstechnologyandrobottechnology,indoorpositioningbecomesmoreandmoreimportant，andthedemandisalsoincreasing．Althoughtheoutdoorpositioningtechno