探索基于立体视觉的移动机器人目标定位

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1、南京理工大学硕士学位论文基于立体视觉的移动机器人目标定位姓名：温奎申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：周川20060614南京理工大学硕士学位论文基于立体视觉的移动机器人目标定位摘要随着移动机器人被广泛地使用到军事、生产、生活等许多领域，受到了世界各国的普遍关注，而基于立体视觉的移动机器人定位导航已成为智能机器人热点研究方向之一。本文以AS—RF机器人的双目立体视觉为平台，对摄像机标定、目标特征提取及特征匹配、目标定位等方面进行了深入细致的基础性研究。用VC++6．0和Opencv函数库实现了这些算法，

2、主要工作包括以下几个方面：首先针对本课题的实际情况，提出了一种介于传统标定和自标定的内外参数标定分离的方法，内参数标定采用张正友标定方法，用手工方法获取模板特征点图像坐标，通过实验和计算获取精确的内参数。外参数标定通过左右摄像机的位置关系和选取左摄像机为参考模型获取。这种标定方法具有精度高、易操作、速度快等特点。其次研究了基于特征的立体匹配方法，本文采用了适合本课题实时性要求的图像预处理方法，在图像分割中，采用自适应图像分割方法并给出实验结果。进行目标特征提取时，考虑自然环境下受阴影的影响，针对具有圆形特征的目标，采用了

3、改进的Hough变换检测圆的方法来精确地提取目标圆心特征，然后用外极线约束对左右图像所提取的特征点进行匹配。最后结合摄像机标定技术和所提取的特征点，采用摄像机成像逆变换方法计算目标特征点的三维坐标，从而对目标进行定位。实验结果表明本课题采用的双目立体视觉定位方法具有较高的精度，这为后续的基于立体视觉的机器人导航研究提供良好的基础。关键字：移动机器人，立体视觉，摄像机标定，立体匹配，目标定位Abstract硕士论文Withmobilerobotbeingappliedtomilitaryarea、manufacturing

4、anddailyllifeetc，itisanactiveandpromisingresearchareaandattractsmuchmoreattention．Mobilerobot’Slocalizationandnavigationbasedonstereovisionisbecomingoneofimportantresearchdirectionofintelligentrobot．Inthisthesis，theproblemofcanleracalbiration、objectfeatureextract

5、ionandfeaturematching，aswellasobjectlocalizationhavebeeninvestigatedindetailsbasedonAS—RFresearchplatform，ThesealgorithmareimplementedbyVC++6．0andOpenCVfunctionlibrary，themaincontentsstudiedarcasfollow：Firstly，cam．eras’Sintrinsicparametersandextrinsicbreakwaycabl

6、irationmethodarepresentedinthethesis，itisthewaybetweentraditionalcalibrationandself-calibration．IntrinsicparametersarecalibratedbyZhengyouZhang’Sway，calibrationgtemplatecomers’imagecoordinateareobtainedbyhandwork，afterwardgetpreciseintrinsicparametersbyexperiment

7、andcalculating．Besides，extrinsicparameters’Scalibrationisreadilycomputedbyleftcameraandrightcanleras’relationshipandchoosingleftcameraasreferencemodel．Thecalibrationhasthemeritsofhighprecision，easilyoperationandfastspeed．Secondly，thestereomatchingwaybasedonfeatur

8、ehasbeenstudied，takesthepreprocessmethodfitforthetask．Inimagesegmentation，thispaperproposesserf-adaptivethresholdmethodwhichhasbeenchangedabittomakeitmoresuita