基于摄像机的机器人视觉定位的研究

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1、基于摄像机的机器人视觉定位的研究摘要自主式移动机器人(AutonomousMobileRobot)的一个非常重要的功能是自主确定自己在环境中的位置(定位)。机器人首先要在环境中可以确定自己与周围环境的位置关系，然后根据任务做出正确的路径选择和决策。因此定位技术对机器人来说，实现自主功能是必不可少的。定位也就是说机器人利用地图信息﹑机器人当前状态以及传感器等输入信息，经过一定的处理，估计机器人的当前位姿。目前，室内自主式移动机器人大多采用碰撞式传感器定位。通过传感器得到的信息自主地实现准确的定位是当前移动机器人研究中的一个重要研究主题。本研究的机器人是以摄像头为传感器，通过图像处理

2、，提取环境因素，测量自己与各因素之间的距离和水平角度。在视觉图像处理过程中，图像分析、选择合适的理论方法是最重要的一步。首先利用已知条件对捕获图像进行缩放和剪裁，结合灰度变换、图像基本运算和数学形态学操作进行预处理，然后智能选取阈值分割、运用数学形态学方法对图像进行分割，同时对连通的区域进行标注、获取特征信息，运用模式识别知识对环境因素图像进行智能训练、识别、定位以提取所需的测距参数。本文运用MATLAB2011开发平台，采用IPT函数，以提高图像处理的效率与质量；且把通过CCD反转透视变换理论得出的数学模型来测量距离，使视觉测距过程时延更小、反应更迅速。通过在有复杂背景的实际图

3、像的实验验证，本研究所提出的方法和技术具有很好的实用价值，可为现代机器人的视觉信息处理提供重要参考。关键词：摄像头；定位；图像处理；测量距离SummaryAutonomousmobilerobot is a veryimportantfunction is to independentlydeterminetheirown position intheenvironment. Mustfirst robot intheenvironment candeterminethelocation with the surroundingenvironment, according to 

4、the task tomake thecorrectpath choicesanddecisions. Positioningtechnology for therobot toachieve autonomyisessential. Positioning mapinformation thatis robot, the robot thecurrentstate andsensor input, after some processing,itisestimatedthat thecurrent positionandorientation of the robot. Atp

5、resent,the indoor autonomous mobilerobot mostof thecollision sensor positioning. Sensor information autonomously to achieve accuratepositioning is animportantresearch topic in mobile robotresearch. Inthisstudy, therobot is based on camera sensors, throughimageprocessing to extract theenvironm

6、entalfactors, measuring the distance between themselvesandthe variousfactors and the horizontalangle.Visualimage processing,imageanalysis,selectthe appropriate theoretical method isthemostimportant step. Firstofall the knownconditions onthe capturedimage tozoomin and cut,combinedwith the gray

7、-scaletransformation, image computingandmathematicalmorphology operations pretreatment, andthenintelligently selectthethreshold segmentation, imagesegmentation using mathematicalmorphology,while onthe connectivity regional label, get featurei