移动机器人目标识别及跟踪搬运策略研究

《移动机器人目标识别及跟踪搬运策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文摘要摘要视觉伺服研究是移动机器人研究领域的热点之一。本文主要介绍了基于单目视觉的移动机器人跟踪算法，设计了移动机器人运动目标跟踪及搬运的整体框架，建立了一个基于云台摄像机的纯颜色目标识别及跟踪搬运系统。首先，本文详细阐述了单目视觉测距的原理，介绍了张正友提出的标定方法，并利用该方法对云台摄像机进行了标定，通过实验的方法讨论了单目视觉测距的误差精度问题，同时用动态标定解决了云台摄像机位姿变化的问题。为了使云台摄像机在跟踪目标时运动得更加平滑，反应更加迅速，本系统将Kalman滤波器算法用于目标跟踪，本文对Kalman滤波器的算法

2、做了简要的介绍，并阐述了Kalman滤波器在本系统中的工作过程。。其次，本文推导了图像上目标位置变化与云台摄像机转角之间的关系，对云台摄像机建立了数学模型，并介绍了机器人车体的运动模型以及夹取装置的工作过程。本文从颜色模型的角度对机器人视觉系统中的颜色识别进行了阐述。介绍了RGB和HSI两种常用的颜色模型，通过实验对两种颜色模型进行了比较。，并用种子填充算法对图像信息进行了目标提取。最后，在实现时，对移动机器人上位机中的决策系统进行编程，在VC++．NET2003集成开发环境下，使用C++语言及先锋机器人提供的必要的机器人：‘夕控

3、制函数，开发了一个跟踪及搬运系统，在文章的最后一部分介绍了本系统实现时的程序流程图和一些实验结果的分析，从整体上将摄像机的采集图像及云台控制、机器人的运动控制以及夹取搬运等功能模块有机地结合起来。关键词：单目视觉测距；Pioneer3．DXs目标跟踪；目标搬运；颜色识别英文摘要AbstractThecontributionaboutvisualservoisoneoftheresearchtopicsofmobilerobot．Themobilerobottrackingalgorithmbasedonthemonocularvi

4、sionisdiscussed；overallframeworktotrackandcarrymovingobjectisdesigned；basedonthepan-tiltcamera，apurecolorobjectidentificationandtracking—carryingsystemisestablished．Firstly,visualscale—distancetheoryisexpounded，andZhengyouZhang’Scameracalibrationmethodisintroduced，and

5、thismethodisusedtocalibratethepan-tiltcamera．Someexperimentresultsarediscussederrorprecisionofthevisualscale-distance，andviadynamiccalibrationsolvesthepositionvarietyofthepan-tiltcamera．Forthepan-tiltcameraismoresmoothlyandquicklytotracktheobject，Kalmanfilteringalgori

6、thmisusedtotrackmovingobject．Kalmanfilteringalgorithmanditsworkprocessareintroducedinthissystem．Secondly,fromestablishingthemathematicalmodelofthecamera,therelationshipbetweentheimagestargetandtherotationangleofthepan-tiltcanbedescribedeffectively,andintroducedthemoti

7、onofmobilerobotanditscarryingprocess．HSIandRGBcolormodelisintroduced．Someexperimentsaredonetocomparethebothofcolormodels．Inaddition,aseedfillingalgorithmisusedtopick-upthetargetfromtheimageinformation．Thirdly,undertheVC++．NET2003environment，usingVC++andcontrolfunction

8、providedbymobilerobot，atracking·carryingsystemdevelopedSOthatthecentrelofpan—tiltandtherobot'smotioncontrolfunctionandconvey