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基于单目视觉的移动智能机器人导航定位技术的研究和应用
| 论文题名： | 基于单目视觉的移动智能机器人导航定位技术的研究和应用 |
| 关键词： | 单目视觉;移动智能机器人;导航定位;道路识别;人工路标 |
| 摘要： | 本文主要研究智能安防机器人的自主定位和导航技术。安防机器人是在校园或居民小区环境中执行安全监测任务，本文使用GPS实现位置跟踪，由于小区和校园建筑和树木遮挡，会有GPS信号丢失的状态，进一步选定了单目视觉作为机器人辅助定位方法，融合两种定位方法，实现有效的位置监控。另一方面，利用单目视觉感知道路环境实现自主导航。本文主要实现了基于百度地图API的GPS定位功能、人工路标定位功能、道路区域检测功能。 (1)实现基于百度地图开放接口开发的卫星定位位置跟踪和轨迹记录。在安卓开发平台，利用卫星信号接收器，获取机器人经纬度信息，监控记录安防机器人巡检的运动轨迹。在已知的结构化环境中，在人为干预的情况下执行基于先验路线的创建，记录轨迹信息，人工路标位置信息，路口方向和分段节点间距离等信息的初始化，以融合人工路标定位，并能为后续移动机器人导航路线规划利用，以融合的方法确保定位鲁棒性。 (2)实现基于人工路标定位。设计基于白天黑夜均能识别的具有明显特征的人工路标，对每个使用路标进行位置初始化设定标签，并建立候选路标数据库。安防机器人在自主行驶时，利用摄像头采集的图像识别道路边缘的人工路标，对图像进行条件约束人工路标目标区域定位，进一步识别人工路标信息对其进行提取完成定位，为实现移动机器人的自定位提供前提。对偏转、变形等特殊情况进行分类处理，提出可行性方案，利用透视原理对机器人镜头偏转、抖动等引起的人工路标图像变形进行校正。 (3)实现道路区域识别。基于移动机器人行驶道路的结构化特点，实现基于自适应区域生长法的道路分割方法对道路区域进行分割提取，然后结合自适应canny边缘检测融合的方法实现道路区域有效性定位。提出基于条件约束的Hough变换道路区域边缘直线提取方法，并结合连续帧相关性实现道路线跟踪，为移动机器人的自主行驶进行可行驶区域判断，保证其正常执行安防检测任务。 |
| 作者： | 陈易婷 |
| 专业： | 计算机技术 |
| 导师： | 葛树志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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