基于視覺的輪椅機器人目標識別與定位研究.pdf

1、目標識別與定位是智能輪椅機器人視覺的基本任務(wù)之一，也是智能輪椅機器人感知能力和智能水平的重要標志。視覺傳感器能夠提供豐富的信息，已成為移動機器人常用的配置，所以研究基于視覺的智能輪椅機器人的目標識別與定位有著十分重要的意義。本文針對傳統(tǒng)的移動機器人目標識別實時性差和測距精度差的問題，研究了提高識別實時性和定位精度的算法。本文的研究工作主要從以下幾個方面展開：
　　(1)介紹了攝像機標定常用的成像幾何模型，攝像機標定的意義以及標定方

2、法。針對輪椅機器人的目標識別與定位的需要，采用了標定方法簡單的張正友標定方法對實驗所用的攝像機進行了標定得出了攝像機的參數(shù)值。
　　(2)基于局部特征的目標識別算法研究。首先詳述了視覺特征提取的常見算法，比較了SIFT（Scale Invariant Feature Transform）算法與SURF（Speeded Up Robust Features）算法，提出了改進的SURF算法，利用改進的SURF算法提取視覺圖像特征，利用

3、最近鄰查詢算法對目標特征進行匹配和用 RANSAC（RANdom Sample Consensus）算法消除誤匹配點，并實驗驗證了該改進算法的時效性。
　　(3)在實現(xiàn)目標識別的基礎(chǔ)上，根據(jù)人眼原理通過兩個相對位置已知的攝像機拍攝目標物。根據(jù)圖像坐標與攝像機坐標的轉(zhuǎn)換關(guān)系以及最小二乘法計算目標物在攝像機坐標系下的坐標。擬定輪椅機器人的運動軌跡，用 OpenCV編程實現(xiàn)坐標的計算，最后將實際目標物的位置與實驗獲得的目標物位置做了比較