基于信息融合的移动机器人目标识别与定位研究

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1、硕士学位论文论文题目：基于信息融合的移动机器人目标识别与定位研究作者姓名黄朝美指导教师杨马英教授学科专业控制工程培养类别全日制专业型硕士所在学院信息工程学院提交日期2016年10月17日浙江工业大学硕士学位论文基于信息融合的移动机器人目标识别与定位研究作者姓名：黄朝美指导教师：杨马英教授浙江工业大学信息工程学院2016年10月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterResearchonObjectRecogn

2、itionandLocalizationofMobileRobotBasedonInformationFusionCandidate:ChaomeiHuangAdvisor:Prof.MayingYangCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyOct2016浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明；所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中己经加，１＾１标注引用的内容外本论文不包含其

3、他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：襄弯同曰期：知／＾年Ｕ月〇曰／学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留。并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权浙江工业大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检、。索，可Ｗ采

4、用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于□一１、保密，在年解密后适用本授权书。２、保密□Ｈ年解密后适用本授权书。，在３、不保密＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）作者签名；；；ｗ年日期《ｆｔ月日ｆＤ导师签名；日期：如《年ａ月ｊ日浙江工业大学硕士学位论文基于信息融合的移动机器人目标识别与定位研究摘要目前移动机器人的研究领域有一个热门的课题，就是对移动机器人的目标识别与定位的研究。目标的识别与定位依赖于视觉传感器采集的数据，识别和定位的精确度及其算法的复杂程度是评价机器视觉

5、系统优良的重要指标。本文以单目机器人系统为研究对象，融入了超声波传感器的信息，设计了一个基于视觉与超声波传感器信息融合的识别与定位系统，该系统包括图像的阈值分割与识别、基于单目的摄像机离线标定、单目单幅图像定位、超声波测距等方面。展开并完成的工作如下：(1)在基于灰度图像的阈值分割的基础上，提出了基于HSV颜色空间的彩色图像阈值分割方法。与常用的RGB颜色空间相比，HSV颜色模型对颜色的表达更符合人对颜色的定义，颜色空间也是均匀的且受光照的影响较小。该方法比较适用于颜色不复杂的待识别物体，且是在整个环境中不包括过

6、多颜色相近的干扰色的情况下。(2)针对目标匹配识别的研究，在基于形状特征的基础上，提出了基于外轮廓不变矩的模板匹配算法。对分割后的二值图像进行轮廓提取，并进行匹配，与传统的基于形状匹配的算法比较，减小了匹配的像素，节约了运算时间。(3)针对目标定位，融入了超声波传感器的信息，与原本的视觉传感器相结合，建立了融合多传感器的定位模型。并通过NAO机器人进行目标定位实验，与传统的理想地平面约束测距模型和单目双幅图像定位算法相比较。实验表明在实验室简单环境中，NAO机器人的超声波装置能快速地探测到目标物并返回距离值，用于

7、单目单幅定位模型，并较为快速和精确地计算出目标物的坐标。本文选用的单目视觉识别与定位系统相比于双目视觉系统，具有的优点是动作灵活、结构简洁、标定方便。不管是在识别还是定位实验中，都不只是基于单一的信息，在识别中结合了颜色和轮廓两种特征，在定位中融合了视觉和超声波两种信息，使不同的信息相互弥补而得到更精确的结果。后续可以选择不同的信息进行融合，以得到更完美的结果。关键词：识别与定位，图像处理，信息融合，NAO机器人i浙江工业大学硕士学位论文RESEARCHONOBJECTRECOGNITIONANDLOCALIZA

8、TIONOFMOBILEROBOTBASEDONINFORMATIONFUSIONABSTRACTTheresearchfieldofmobilerobothasahottopiccurrently,whichistheresearchoftargetrecognitionandlocalizationofmobilerobot.Therecognitionandloca