【硕士论文】视觉传感器仿真的研究与实现.pdf

《【硕士论文】视觉传感器仿真的研究与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、南京理工大学硕士学位论文视觉传感器仿真的研究与实现姓名：王晓丽申请学位级别：硕士专业：计算机应用指导教师：赵春霞20040301坝fj论文!!竺堡堕堂堕墨堕业壅l!壅些．YG24283摘要视觉传感器是智能机器人观察外部世界的窗口，是智能机器人的重要组成部分。本文主要对三维视觉传感器激光扫拙雷达和二维视觉传感器CCD彩色摄像机的仿真进行了研究与实现。传感器仿真方面的文献不多，激光扫描雷达仿真方面的资料更为鲜见，而传感器仿真是智能机器人仿真的一个重要环节，它为测试避障、导航算法，智能机器人的协作、通讯算法等提供了数据支持，凶此

2、本文的研究工作有着重要的意义。激光扫描雷达仿真借鉴了图形学中真实感图形绘制所采用的射线跟踪算法对激光扫描雷达的工作原理进行仿真，算法的新颖之处是采用二维占掘网格表示场景高程，大大加快了扫描速度，并在所获耿的深度图基础上进行了障碍物榆测，实验结果验证了算法的性能和可行性。文中通过设定OpenGL巾基于针孔摄像机模型视锥的各项参数、截取并保存屏幕象素来实现摄像机仿真，并对虚拟摄像机的校准进行了研究。它与基于通用摄像机模型仿真相比虽然牺牲了一定的精度却换取了速度，具有实用价值。关键词：激光雷达仿真，射线跟踪，障碍物检测，摄像机仿

3、真坝I．论文视觉传感器仿真的研究’J实现AbstractVisualsensoristhewindowthroughwhichtheintelligentrobotobservingtheouterworld．Visualsensoristheimportantpartoftheintelligentrobot．Thispaperhasresearchedandrealizedthesimulationof1idarandcolorfulCCDcamera．Theliteratureaboutsensorsimulatio

4、nisdeficient，furthermoretheliteratureoflidarsimulationismuchless．Sensorsimulationistheimportantpartofthesimulationofintelligentrobot．Itsuppliesthedatafortestingtheobstacleavoidancealgorithm，navigationalgorithm，thecommunicationalgorithmandthecooperationalgorithmbet

5、weenrobots．Sotheresearchworkofthispaperissignificative．Lidarsimulationhasadoptedmytracingalgorithmwhichisusedingraphics．Theinnovationofthealgorithmistheuseof2-Dgridwhichrecordstheheightofthescene．Withthedepthimageobtainedfromthesimulationoflidarwehavedosomeresearc

6、honobstaclesdetection．Theresultofthetestindicatestheperfcll'I'flanc,eandfeasibilityofthealgoriflun．ThesimulationofCCDcameraisimplementedthroughsettingtheparametersoftheviewvolumeinOpenGLandintercepting，savingthepixelsofthescreentofiles．Thispaperalsodoessomeresearc

7、honvirtualcameracalibration．Comparingwithgeneralcameramodel，thismethodacquirestheefficiencywithlosingsomeprecision．KeyWords：LidarSimulation，Raytracing，ObstaclesDetection，CameraSimulation硕士论文视觉传感{l{}仿真的研究与实现1．1选题背景及意义第一章序论现代电子技术、计算机软硬件技术、人工智能技术、模式识别技术、自动控制技术的飞速发展，促

8、进了室外移动机器人导航、控制技术的进步和功能的增多。随着国际问高科技领域竞争的开益激烈，多功能室外移动机器人必将会在各行各业得到广泛应用。如今在军事应用领域，室外机器人被寄予替代人类自动执行某些嗣常性与危险性军事任务的厚望，比如在军事场地巡逻、侦察、监视以及在生物、化学、核试验场作业等。而在未知环境中利