毕业设计（论文）-移动机器人的视觉的图像处理分析方法研究

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1、移动机器人的视觉的图像处理分析方法研究TheResearchofMobileRobot'sVisual Image ProcessingandAnalysis Method摘要移动机器人研究中关于机器视觉的研究正处于上升期，图像处理的丰富内容既给出了挑战，又给研究人员提供了广阔的研究平台。本文从移动机器人的视觉系统开始，首先介绍了移动机器人视觉系统的概况和技术原理。然后依次阐述了移动机器人单目系统、双目系统和全景系统的基本原理，并且利用实例来具体说明基于这三种视觉系统的图像处理方法。其中，基于单目视觉的移动机器人SLAM方法，是将C

2、CD摄像头和里程计组合，来实现SLAM。为提高定位的精确性和避免误定位的发生，在基于里程计定位的基础上，将不同视角的视觉图像种提取的特征进行匹配，并且根据极线几何计算摄像头旋转的角度，得到摄像头与里程计的角度冗余信息，采用扩展卡尔曼滤波(EKF)对信息进行融合，从而提高SLAM的鲁棒性。而对于基于双目视觉的移动机器人，针对立体视觉算法复杂、计算耗时等特点，提出了一种实时立体视觉系统的嵌入式实现方案，采用高性能多媒体DSP芯片TMS320DM642为核心构建双通道视频采集系统。利用高性能DSP芯片，满足了实时性要求，摆脱了以往用PC机

3、实现的环境约束，计算速度慢和大功耗等缺点。针对高精度要求的室外机器人定位问题，可以设计一种基于全景视觉近红外光源照明、全景视觉观测和人工编码路标相结合的室外机器人定位系统。该系统通过近红外光成像降低光照和阴影的影响，利用全景视觉获取大范围环境信息，依靠图像处理算法识别路标，最后用三角定位算法完成机器人定位。AbstractThemobile robotresearches on machinevision  areontherise,andtherich contentofimageprocessingnotonlygives th

4、eresearchers the challenges, butalso providesthemabroad platform.Thetextbeginswithrobot visionsystem.Firstly,itpresents anoverview and technicalprinciplesofthemobile robotvisionsystem. Thenitdescribed thebasicprinciplesofthemonocularmobilerobot system,the binocularmobi

5、lerobot systemand thethree-eyemobilerobotsystem. And itspecifies theseimageprocessingmethodsbasedonthethreevisual systems.Amongthem,the  SLAM method, whichbases monocularvisionmobilerobot,is thecombinationofCCDcameraand odometer. Toimprovethe positionaccuracyandavoid t

6、heoccurrenceof positionerrors,matchthe kindsoffeaturesbasedonthe differentperspectives ofthe visual image inthe baseofodometerlocation. Wecancalculate  thecamera rotationangleaccordingto epipolargeometry, get theredundantinformationofcamera angle withthe odometer,and i

7、ntegrateinformation byusing extendedKalmanfilter (EKF). Thereby,thatcanenhance therobustnessof SLAM.For mobilerobot basedon binocularvision, stereovision algorithms are complex, time-consuming,etc.wecan presenta real-time stereovisionplanby embeddingsystem.Ittakes high

8、-performance multimedia TMS320DM642 DSPchip asthedual-channel video acquisitionsystem.The real-timerequirementsaremet