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《基于雙目視覺的運動機器人自動追蹤與避障技術的研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、上海大學碩士學位論文-．-‘?。?●一‘?●?●一。?‘?-?-?。?’一。?。一。?●一’??！??-?。一‘?‘?●?-?-一摘要運動機器人的追蹤避障技術，一直是機器人技術研究中一個比較活躍的分支，也是一個多學科交叉的綜合性課題。該課題涉及視頻采集、圖像處理、視覺測距、立體匹配、地圖構建、路徑規(guī)劃、自動控制等多項技術領域。本文針對機器人追蹤與避障技術中的幾個關鍵問題，如雙目視覺測距、路面分析、路徑規(guī)劃以及PLC控制等，進行了深入的研究和討論。本文的主要工作集中在：(1)采用DirectShow技術搭建雙目視頻采集框架，通過自定義mySampleGrabber濾境實現(xiàn)
2、了圖像格式從DirectShow框架到OpenCV框架的轉換；(2)本文提出了一種改進型變焦測距方案，使得傳統(tǒng)雙目視覺測距系統(tǒng)的測量范圍得到更好的延展性，測距能力有了更好的自適應性；(3)通過經(jīng)典圖像處理算法的組合使用，對采集到的路面區(qū)域、背景區(qū)域、目標及障礙物進行了有效分離，并且根據(jù)圖像空間連續(xù)性原理提出了一種基于二次掃描的改進型模板匹配算法，使得算法效率有了明顯提升；(4)根據(jù)測距模塊測得的目標物深度信息還原物體的位置信息和尺寸信息，并以運動機器人當前位置為地圖原點構建動態(tài)的障礙物地圖，并使用二級目標分治策略來動態(tài)規(guī)劃路線，以實現(xiàn)追蹤過程中自動避障的目的；(5)使用OM
3、RONPLC可編程控制器，監(jiān)聽主機發(fā)送的RS232串口信號，觸發(fā)相應的PLC輸出端子，從而發(fā)出實際控制信號，控制運動機器人運動行進。其中，，本文在以下幾個問題的研究過程中有創(chuàng)新點：(1)在視頻采集部分自定義mySampleGrabber濾境實現(xiàn)了DirectShow框架到OpenCV框架的無縫連接；(2)在雙目視覺測距部分提出的改進型變焦測距方案，提高了雙目測距系統(tǒng)的測量精度和測量范圍；(3)在圖像匹配部分提出的基于二次掃描的改進型模板匹配算法，提高了圖像匹配效率。此外本文開發(fā)的運動機器人自動追蹤與避障系統(tǒng)采用模塊化設計思想，接口定義明確，分工得當，在自動追蹤和避障實驗中收
4、到了良好的效果。關鍵詞：(機器人技術、視覺測距、自動追蹤、運動避障、地圖構建)上海大學碩上學位論文一●一?一?一●一‘一‘一●一●一?一。一●一?一-一?一●??一?一‘一●一一一‘一●--一?一‘??一。?‘??一?一?一??’一‘一ABSTRACTRecently,researchonauto—trackingtechnologyanddodgingobstacletechnology,inmotorialrobotarea,isallactivefiliation．Inthispaper,auto-trackingrobotsysteminvolvemanytechn
5、ologysuchasvideocapture，imageprocess，distancemeasurement，maprebuilding，imagematching，routedecision，autocontrolandSOon．Andourworkisfocusedonthefollowingquestions：distancemeasurement，imageprocess，routedecisionandautocontr01．Inthispaper,wemainworkisbuildingtheauto-trackingrobotsystemwhichcanb
6、edividedintofivemainmodules，videocapturemodule，binoculardistancemeasurementmodule，SCeneanalysemodule，maprebuildingandroutedecisionmodule，PLCcontrolmodule．(1)Wedeveloped“mySampleGrabber'’filterforconvertingtheimageformatfromDirectShowplatformtoOpenCVplatform．(2)Anadvancedmethodispresentedto
7、extendthelengthandtheadaptiveabilityofdistancemeasurementsystem．(3)Weusemanycommonimageprocessalgorithmstodistillroadarea，backgroundarea,obstaclesandtargets．Andanewtemplatematchalgrithmispresented，basedonContinuityPrincipleofimage，whichCallperformmoreefficient
