基于特征图形集的视觉导航技术研究.pdf

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1、杭州师范大学硕士学位论文致谢分类号：TP391单位代码：10346密级：无学号：2015112011005硕士学位论文（全日制专业学位）中文论文题目：基于特征图形集的视觉导航技术研究英文论文题目：ResearchonVisualNavigationTechnologyBasedonFeatureSet申请人姓名：谢志文指导教师：董文合作导师：董利达专业学位类别：工程硕士专业学位领域：软件工程所在学院：杭州国际服务工程学院论文提交日期2018年3月III杭州师范大学硕士学位论文致谢IIIIV杭州师范大学硕士学位论文致谢致谢这篇论文得以完成，首先要感谢我的导师董文老师。我的

2、导师是一个认真负责、平易近人、有规划有原则的人。导师在学业和生活方面都给了我极大的帮助和支持，从我入学到现在为我制定了完善的学习和项目计划，使得我在读研阶段顺利完成学业任务，并且学习到很多知识和技能得以学以致用。同样导师的优秀品格在精神方面也对我有很大影响。同时要感谢董利达老师和迟天阳老师，项目中他们对我遇到的问题进行了悉心的指导和帮助并给与我不懈的支持。其次，感谢国服院的同学和其他老师在课程中的帮助和指导。学校课程的学习让我巩固并拓宽了我的计算机知识，同学的帮助也让我在理论知识学习上事半功倍。最后感谢我的父母和朋友，他们一直对我的支持和鼓励是我前进的动力。我会在今后的

3、学习和开发中继续努力，不负学校和老师对我的栽培。V杭州师范大学硕士学位论文摘要摘要从仿生学的角度看视觉导航，它是模拟人眼的视觉功能，通过图像采集设备采集周围环境信息，并利用计算机视觉技术进行图像处理来获取导航信息，从而实现导航。由于导航算法不断完善以及计算机性能提高，视觉导航成为机器人导航的研究热点。本文主要研究了离线路径数据的生成，利用特征三角形进行快速的图像特征匹配以及使用最密集小区域进行在线与离线数据快速检索的方法，本文主要开展了以下工作内容：首先提出一种特征三角形集离线路径数据生成方法。为了更方便的实现离线路径数据的生成，设计了数据生成GUI(Graphical

4、UserInterface)软件界面。该软件实现了图片的导入、特征点的提取、匹配、筛选、属性分类和三帧关联等功能。最后完成离线路径数据生成。本文对该方法的效果进行了真实场景的实验，并分析了离线路径数据的变化趋势。其次提出了一种基于特征三角形的分级匹配策略。首先对待匹配的两张图片进行特征点提取形成特征点集，再利用Delaunay三角剖分法对特征点集进行三角网络构造，然后通过四级匹配策略实现两个网络中三角形的匹配。本文对该方法的效果进行了KITTI上的模拟实验及真实场景实验，实验结果表明该方法比传统的描述子匹配方法在满足精度的情况下有效地提高了计算速度。最后在进行在线与离线

5、数据检索匹配时，考虑到使用整幅图像信息进行检索速度慢的问题，提出了一种基于最密集区域匹配的策略。该方法只需要图像的局部区域信息。实验表明该方法比整幅图进行匹配的方法速度快且满足精度要求。关键词：视觉导航;机器视觉;特征图形;分级匹配II杭州师范大学硕士学位论文AbstractAbstractVisualnavigationfromthepointofviewofbionics,itisthroughthesimulationofhumanvisionfunction,throughtheimageacquisitionequipmenttocollecttheinfor

6、mationofsurroundingenvironment,andusecomputervisiontechnologyforimageprocessingtoobtainnavigationinformation,soastoachievenavigation.Withtheimprovementofnavigationalgorithmandcomputerperformance,visualnavigationhasbecomeahotresearchfieldofrobotnavigation.Thispapermainlystudiesthegenerati

7、onofofflinepathdata,theuseoffeaturetrianglesforfastimagefeaturematchingandtheuseofthemostdensesmallareasforonlineandofflinedataretrievalmethods.Thispapermainlycarriedoutthefollowingwork:Firstly,amethodforgeneratingofflinepathdataoffeaturetrianglesetisproposed.Inordertomor