基于视频去噪算法移动机器人视觉定位研究.pdf

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1、2012年1O月15日现代电子技术0ct．2O12第35卷第20期ModernElectronicsTechniqueVo1．35NO．20基于视频去噪算法移动机器人视觉定位研究崔鹏(西南科技大学工程技术中心，四川绵阳621010)摘要：提出基于视频去噪算法的移动机器人的视觉定位方法，应用运动补偿时域视频去噪算法对视频图像去噪，提取去噪视频图像的图像像素，用摄像机标定方法确定目标空间坐标，扩展卡尔曼滤波Matlab仿真算法对目标进行定位，有效地解决了视频图像的拖尾、重影等现象，实现目标动态定位。实验结果表明视频去噪效果良好，摄

2、像机标定准确，目标定位精确度高，达到了预期效果。关键词：机器人；视觉定位；视频去噪；摄像机标定；Matlab仿真中图分类号：TN919—34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2012)20—0111一O3basedonvideodenoisingalgorithmMobilerobotvisionorientationresearchCUIPeng(CenterofEngineeringTechnology。SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang62101

3、0，China)Abstract：Robotvisualorientationisanimportantresearchtopicofmobilerobot．Amethodbasedonvideodenoisingal—gorithmformobilerobotvisualpositioningisproposedinthispaper．Themotioncompensatedtime-domainvideodenoisingal—gorithmisusedtOdenoisevideoimagesandextractthepi

4、xelsofthedenoisingvideoimage．Withthecameracalibrationmethod，thetargetspacecoordinatesisdetermined．TheCalmanfilterMatlabsimulationalgorithmisextendedtodeterminethetargetlocation．Itsolvedthephenomenaofvideoimagesmearingandghostingeffectively，andrealizedthedynamicposit

5、io—ningoftargets．Theexperimentalresultsshowthatthevideodenoisingeffectisgood，thecameracalibrationtargetisaccurateandthetargetorientationisprecise．Itachievethedesiredeffect．Keywords：robot，visualorientation；videodenoising；cameracalibration；Matlabsimulation机器人视觉定位是机器人技

6、术研究的热点，已经在信号高频的噪声，同时造成信号高频内的图像细节的损机器人领域广泛应用。机器人在移动的过程中，借助于害，引起降噪和保护细节的矛盾。因此本文提出基于运各种传感器实时获取环境信息，对固定目标识别，并根动补偿的时域视频去噪算法。当视频中存在运动物体据环境信息与图像信息确定目标的位置，通过视觉系统时，该算法通过运动补偿技术，在时域上跟踪并提取视不断获取所处环境中特定位置、形状的目标信息，根据频信号内的噪声，按照“沿着物体的运动轨迹进行滤波”机器人与目标的几何关系，结合机器人本身的运动信的原理进行视频降噪，可以有效地避免

7、视频图像的拖息，确定机器人在运行环境中的位置和姿态。但是机器尾、重影等现象。人在移动过程中，目标的位置不断变化，CMOS传感器视频图像中的运动物体在时域上体现时域非平稳采集的视频图像会受到环境噪声的影响，影响图像的清特性。通过运动估计可以获得视频图像的运动矢量场，晰度，对目标定位造成影响，因此首先对视频图像进行从而克服时域上由物体运动引起的非平稳现象。常见噪声处理。的运动估计方法是基于块运动的块匹配法。块匹配运动估计以宏块为单位，每一帧图像所划分的子块称为宏1基于运动补偿的时域视频去噪块，在参考帧给定搜索范围内，找出与当前帧的

8、当前宏在视频处理领域中，降噪技术是增强视频图像质量块最相似的块，即为匹配块；再由匹配块与当前块的相的有效手段。通常视频图像的采集、显示、存储、压缩以对位置计算出运动位移，所得运动位移即为当前块的运及传输的过程中，常常会引入噪声。如果这些噪声不加动矢量。本文提出一种快速自适应运