基于单目视觉的移动机器人目标定位方法研究-控制理论与控制工程专业论文.docx

摘 要在很多领域,定位已成为迫切需要解决的问题,精确的位置信息对于自动地图生成、路径规划、目标检测和跟踪等具有重要意义,摄影图像因其包含了丰富的环境信息而受到了普遍的关注,基于单目视觉的定位技术已成为了研究的热点。单目视觉的测量定位方法很多,有几何相似法测量,结构光法测量,几何光学法测量,辅助测量棒法测量和激光辅助测距法测量。如果不考虑其它的辅助物,只利用单目摄像机进行定位测量则主要有几何相似法测量和几何光学法测量这两种方法。几何相似法测量要求摄像机与测量平面的距离固定且摄像机光轴与测量平面为垂直关系,而基于单目视觉的移动机器人和目标物之间往往会有一定的俯仰角度,所以本文重点介绍并利用了几何光学法测量。本课题主要研究移动机器人单目视觉测量定位方法,实现目标物体位置信息的实时测量。研究内容主要有:通过FPGA控制视频处理器采集图像数据;经过相应的图像处理技术得到了目标物在图像空间的位置等二维特征信息;根据摄像机与目标物是否垂直的情况,分别对摄像机的参数进行了标定;根据目标物的透视投影成像模型,利用一种新的简单可行的定位算法,获取目标物在所定义的世界坐标系中的位置并通过实验验证了定位方法的可行有效。关键词:单目视觉,图像采集,图像处理,摄像机标定,eanurgentproblemtobesolvedinmanyareas,ingimportanttothegenerationofautomaticmap,pathplanning,,itispaidalotofattention,,suchasthegeometricsimilaritymeasurement,structuredlightmeasurement,geometricopticsmeasurement,aidedmeasurementandlaser-’tconsiderotheraids,onlyusingthemonocularcameratoachievethelocationmeasurement,therearemainlytwomethods,,,,itsgoalistoachievethemeasurementofthe3Dtargetobjectpositionandtheattitudereal-:ThroughtheFPGAcontrolvideoprocessortocollecttheimagedata;throughthecorrespondimageprocessingtechnologytogetthedimensionalcharacteristicinformationofthetargetobjectintheimagespace;basedonwhetherthecameraandthetargetisvertical,tocalibratethecameraparameters;usinganewandsimpleandfeasiblelocati