轮式机器人立体视觉平台的设计与实现

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第27卷第18期计算机工程与设计2006年9月VO1．27NO．18ComputerEngineeringandDesignSept．2006轮式机器人立体视觉平台的设计与实现邱寄帆。，王海春，唐斌，王灼(1．成都航空职业技术学院计算机系，四川成都610021；2．电子科技大学电子工程学院，四川成都610054)摘要：介绍了一种基于轮式机器人的立体视觉平台设计方案。给出了双目立体视觉原理和数学模型，从摄像机定标和对应点匹配两个方面讨论了形状与位置三维重建，阐

2、述了双目立体视觉平台的设计，重点介绍了硬件平台的组成结构及各功能模块的电路组成与功能实现。该系统可根据具体应用情况灵活配置，因而结构合理、实用性强。关键词：轮式机器人；立体视觉平台；视觉传感器；图像处理系统；视频信号中图法分类号：TP242．6+2文献标识码：A文章编号：1000．7024(2006)18-3379．03Designandrealizationofwheeled—robotstereovisionplatformQIUJi—fan，WANGHai—chun，TANGBin，WANGZhuo

3、(1．DepartmentofComputerEngineering，ChengduAeroauticVocationalandTechnicalCollege，Chengdu610021，China2．SchoolofElectronicEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu610054，China)Abstract：Akindofstereovisionplatformdesignbasedonawhe

4、eled-robotisintroduced，theprincipleandmathematicalmodelofstereovisionaswellascameracalibrationandstereovisionmatchingarepresented，thedesignofstereovisionplatformisdiscussed，andthecompositionandstructureofthehardwareplatformandthecircuitandfunctionofvariou

5、smoduleareintroducedwithemphasis．Thesystemisconfiguredaccordingtoapplications，thusthestructureisreasonable，andtheusabilityisstrong．Keywords：wheeled-robot；stereovisionplatform；visionsensor；imageprocessingsystem；videosignal0引言在信息技术高速发展的今天，机器人是否具备视觉功能是衡量其智能化

6、程度的重要指标之一。双目立体视觉模拟人类双目线索感知距离的方法，实现对三维场景的感知、识别和理解。在机器视觉系统中，立体视觉一般由双摄像机从不同角度同时获取周围景物的两幅数字图像，基于视差原理恢复物体三维几何信息，重建周围景物的三维形状与位置。轮式机器人立体视觉系统的重要功能集中表现在两个方面，即视觉导航图1双目体视传感器模型和目标的识别(人脸识别、物件识别)、跟踪、检测、定位等。1立体视觉原理为，则由摄像机透视变换模型有立体视觉基于视差原理，由两个摄像机的图像平面和被测物体之间构成一个三角形，再由三角法

7、原理进行三维信息=f0㈩的获取。已知两摄像机之间的位置关系，便可获取两摄像机公共视场内物体的三维尺寸及空间物体特征点的三维坐标“。由两台摄像机组成的空间三坐标测量传感器的数学模型]和相应的各种坐标系如图1所示。设左摄像机O-xyz位于世界0_彬坐标系与D∥坐标系之间的相互位置关系可通过坐标系的原点处且无旋转，像面坐标系为。I，有效焦距为收稿日期：2006—02—23。基金项目：四川省2004年重点科技基金项目(04GG006—032)。作者简介：邱寄帆(1965-)，男，四川资阳人，硕士，副教授，研究方向

8、为计算机应用、智能控制、机器人技术等：王海春(1957-)，男，四川绵阳人，硕士，副教授，研究方向为智能控制、语音处理、嵌入式应用：唐斌(1974一)，男，四川广安人，博士，研究方向为信号与信息处理、雷达信号处理；王灼(1977一)，男，四川成都人，硕士，讲师，研究方向为计算机应用、模式识别。-——3379-——维普资讯http://www.cqvip.com小均方差准则等。这种方法的计算量很大，误匹配率较高，匹配精度较差，因