基于双目视觉的工程越野机器人避障策略研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:a372092
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以工程越野机器人大赛为背景,采用单、双目混合针对“迷宫”路段和随机障碍路段特点设计相应的避障策略,完成该路段任务。研究的主要内容如下:  1.对现阶段机器视觉的应用、背景及研究进程进行了阐述,依据工程越野机器人大赛“迷宫”路段和随机障碍路段规则介绍了本文避障策略的技术路线。  2.视觉系统采用平行式双目CMOS摄像机,利用“张氏”标定法完成双目摄像头的标定,针对反射光线易降低障碍特征识别准确度问题,通过调整光源及光照的物理方式降低反射光线,突出待测物体特征。  3.针对摄像机的抖动或元器件发热导致的图像噪点影响特征识别,通过对图像采样获得直方图特征,利用直方图特征的相关性以确定图像中噪声类型,采用α截集滤波去除图像噪声,对比于传统单一除噪算法有较好效果。  4.针对“迷宫”路段墙面与地面特性,本文依据该路段颜色和形状特征进行粗提取,通过在转换的HSV空间中完成对两侧挡板所围绕地面区域进行提取,以获得地脚线及拍摄范围内的挡板信息。依据单目相机模型推导而得图像中地脚线斜率与机器人所在位置横向距离之间存在线性关系,依据此线性关系来确定机器人在路段中的横向位置,通过实验测定有较好的准确度;针对纵向定位采用双目系统测量挡板的纵向距离,通过对粗提取的挡板区域进行SIFT特征的提取和匹配,完成纵向距离测定,采用K-means算法,针对在同一挡板中特征点的纵向深度一致,对测得的特征点进行聚类,以获得挡板数量及距离,通过横向信息与特征点空间坐标相结合确定挡板所属类别,即左侧挡板和右侧挡板。最后通过实验表明该策略可以有效还原挡板与机架之间的相互位置关系。  5.针对随机障碍路段路障特征,本文通过对路障的形状特征进行筛选完成粗提取,对该范围内图像进行SIFT特征提取及匹配,获得路障的空间位置信息,再通过K-means算法对提取到的特征点完成聚类,完成该路段的路障数量及深度的测定,构建二维地图,通过人工势场法完成路径规划,实现避障,通过实验测定和仿真验证了该路段避障策略可以有效定位路障并通过。
其他文献
本文研究目的是通过对云南省新平县近年来水库运行管理及调度的情况进行研究,结合新平县水库基本情况及安全管理工作实际,分析出新平县水库运行管理及调度工作中出现的主要问
航空发动机性能衰退预报、航天器热平衡试验中热平衡温度的预测以及航天器空间工作环境预测等都可以看作是一类十分复杂的非线性时变问题,难以用确定的机理模型进行描述,利用积
随着时代不断进步与人们生活质量的提升,传统的设计理念已经不能满足社会的发展需要,现代道路的创新设计理念,是一种科学的设计理念,既符合时代潮流、大众审美、环境保护等要
汽车是现代文明社会的一个缩影,它既是重要的生产资料又是重要的生活资料。汽车工业也成为了国民经济的支柱产业,它具有技术密集程度高、生产批量大、综合性强的特点,其发展需要
车架是汽车起重机主要承载部件之一,其设计是否合理,将直接影响整机的性能。车架是复杂的高次超静定薄板结构,设计中必须考虑其静强度、刚度及屈曲等条件。由于结构复杂、载荷工况多变等因素,仅使用传统的计算方法无法得出全面、准确的分析结果,采用有限元分析技术是解决这一问题的有效方法。有限元方法由于具有对复杂几何构形的适应性、各种物理问题的可应用性、基于严格理论基础上的可靠性等特点,已成为现代设计方法的重要分
本文通过对高空作业平台的概况及国内外发展现状的了解,提出了对高空作业平台关键控制技术进行研究。以京城重工GTBZ30臂架式高空作业平台为研究对象,分析了它的关键控制点,
小学阶段的学生由于年龄小的原因,不仅生活中的经验少,而且阅历也非常浅.学生们很容易就会受到环境的影响,特别是在学校里面,学生们所受的教育与学生将来的成长是密不可分的.
期刊
伴随我国目前迅速发展的科学技术和生产技术,人们的生活相对于之前有了大幅度的提高,在实现温饱的情况下,人们开始对生活的质量有了更高的要求.为了不断实现人们日益增长的需
文言文教学是初中语文教学的重要组成部分,它起着传承民族优秀文化,对学生进行思想道德教育,帮助学生认识古代社会以及更好的掌握现代汉语的作用。传统文言文教学奉行"字字落实、
堆取料机是在港口堆料场、热力发电厂的储料场、矿业料场以及化工厂的大型机械设备,在装卸、输送以及存储过程中,发挥着主导作用。同时,堆取料机使用的稳定性和可靠性也从实际使用方面决定了企业的产量,效率以及效益,也是市场的一种需求,这种较高的使用稳定性和可靠性就始于对其结构的设计。门架的变幅机构是通过钢丝绳改变堆取料机取料耙幅度,以达到适应料堆高度改变的机械结构。变幅三铰点的设计直接影响堆取料机门架的受力