基于人工路标和立体视觉的移动机器人自定位

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1、1902010，46（9）ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用◎工程与应用◎基于人工路标和立体视觉的移动机器人自定位112刘振宇，姜楠，张令涛112LIUZhen-yu，JIANGNan，ZHANGLing-tao1.沈阳工业大学信息科学与工程学院，沈阳1101782.中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳1100161.SchoolofInformationScienceandEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110178，China

2、2.ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110016，ChinaE-mail：jn0820@126.comLIUZhen-yu，JIANGNan，ZHANGLing-tao.Self-localizationofmobilerobotsbasedonartificiallandmarksandstereovision.ComputerEngineeringandApplications，2010，46（9）：190-192.Abstract：Forthes

3、elf-localizationproblemoftheindoormobilerobots，aself-localizationmethodofindoormobilerobotsbasedonartificiallandmarksandstereovisionisproposed.First，alandmarkmodelisdesignedtogivepositioninformation；second，colorsegmentation，invarianceofcross-ratioandtheself-adaptivewindoware

4、usedtodetecttheartificiallandmark，sothepositionin－formationisgot；finally，inordertolocatethemobilerobotaccurately，thebinocularstereovisionisusedbycombiningwiththepositioninformationofartificiallandmark.Theexperimentalresultsshowthattheproposedlandmarkmodelhasstrongrobustnesst

5、othelightandthecameraposition，andtheself-localizationaccuracycanmeettherequirementofindoormobilerobot.Keywords：visionlocalization；artificiallandmark；stereovision；mobilerobots摘要：针对室内移动机器人的自定位问题，提出一种基于人工路标和双目视觉的室内移动机器人自定位方法。首先设计了一种可扩展的彩色人工路标，并给出路标的编码方法；然后利用色彩空间变换，直线交比不变性以及自适应窗

6、口实现路标检测与识别；最后在分析双目立体视觉模型的基础上建立起基于路标的双目立体视觉定位模型，实现移动机器人的准确定位。实验结果表明，路标对光照和视觉传感器的采集位置具有较强的鲁棒性，定位精度能够满足室内移动机器人的定位要求。关键词：视觉定位；人工路标；立体视觉；移动机器人DOI：10.3778/j.issn.1002-8331.2010.09.054文章编号：1002－8331（2010）09-0190-03文献标识码：A中图分类号：TP242.6+21前言距问题，然而复杂的图像匹配和视差计算，很难满足移动机器室内移动机器人作为家务和办公助手

7、正逐渐走进人们的人实时定位的要求，并且易受环境不确定性的影响。生活。在室内移动机器人导航中，实现机器人自身的准确定位通过分析以上两种室内移动机器人的定位方法的优缺点，是移动机器人具有自主性的先决条件之一，因此研究机器人的针对室内移动机器人的定位问题，提出了一种基于人工路标和实时可靠定位有着非常重要的意义。视觉因其获得信息量大，双目立体视觉的室内移动机器人定位方法。利用人工路标在复价格低廉逐渐成为移动机器人定位的首选工具。从大量的文献杂环境中易识别，易判断以及较强的抗干扰性来对机器人进行和统计资料来看，目前基于视觉的室内移动机器人的定位主要定位参

8、考。再依据双目立体视觉模型获得机器人与路标的相对通过不同类型的视觉传感器获取环境中具有明显特征的特殊位置关系，从而定位出机器人的全局位置。物体进行定位