無人運料車間,搬運機(jī)器人在避障過程中,需要對障礙物進(jìn)行檢測。針對現(xiàn)有障礙物檢測算法在搬運機(jī)器人的避障應(yīng)用中,存在復(fù)雜度高,成本高,精度不夠等問題。本文提出了一種基于雙目立體視覺技術(shù)的障礙物檢測算法,實現(xiàn)了1500mm～4000mm以內(nèi)的障礙物的檢測。本文的障礙物檢測算法主要進(jìn)行了以下研究:相機(jī)參數(shù)的獲取;視差圖的獲取;可疑障礙物的檢測;障礙物檢測。(1)在相機(jī)參數(shù)獲取階段,使用了張正友棋盤格標(biāo)定法,并提出了一種改進(jìn)的快速角點檢測算法,提高了角點檢測的精度。該算法先用兩種角點原型分別對棋盤格圖像進(jìn)行卷積,粗提取角點;然后通過“閾值法”,剔除非角點;最后利用角點的方向梯度特性進(jìn)行亞像素定位。(2)在視差圖獲取階段,使用了 SGM半全局立體匹配算法,并提出了“歸一化灰度值+中值濾波+形態(tài)學(xué)處理”的優(yōu)化方法,對初始視差圖進(jìn)行優(yōu)化,得到了更好的視差圖。(3)在可疑障礙物檢測階段,首先對可疑障礙物視差圖進(jìn)行偽彩色處理,然后根據(jù)偽彩色視差圖中不同可疑障礙物的顏色分量(R,G,B)值不同,得到可疑障礙物的二值圖像,最后計算二值圖像中非零像素的最大最小坐標(biāo),根據(jù)坐標(biāo),在原圖中的繪制出相應(yīng)的紅色矩形框,即...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.3圖像坐標(biāo)系

西安工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文10擬透視投影模型。目前，使用最廣泛的投影模型為：針孔成像模型。在線性模型中，通常把攝像機(jī)的鏡頭看作“針孔”，但是，真正的鏡頭是由透鏡組成的復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，線性模型不能準(zhǔn)確的描述物體的成像關(guān)系，隨著圖片中心距離的加大，，鏡頭的畸變越嚴(yán)重[30]。為了準(zhǔn)確的....

圖2.6徑向畸變

2雙目立體視覺理論與障礙物檢測系統(tǒng)設(shè)計13典型的徑向畸變分為：枕形畸變和桶形畸變，如圖2.6所示：(a)正常圖形(b)枕形畸變圖形(c)桶形畸變畸變圖2.6徑向畸變徑向畸變的數(shù)學(xué)公式一般用泰勒公式描述，如公式(2.15)所示：246123246123(1)(1)drdrxxkrk....

圖2.9模擬實驗場景

西安工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文14切向畸變一般用公式(2.16)所示：221222122(2)12(2)21dtdtxpxyprxyprypxy(2.16)上式中，1p，2p為切向畸變因子。2.3障礙物檢測系統(tǒng)設(shè)計2.3.1模擬環(huán)境搭建由于條件的限制，本文根據(jù)車間的大致環(huán)境，搭建了如圖....

圖2.11硬件實驗平臺

2雙目立體視覺理論與障礙物檢測系統(tǒng)設(shè)計15標(biāo)的距離參數(shù)，發(fā)送給機(jī)器人運動控制模塊。圖像采集模塊（雙目相機(jī)）主機(jī)（筆記本電腦）相機(jī)位置調(diào)節(jié)模塊機(jī)器人運動控制模塊相機(jī)視場角參數(shù)目標(biāo)深度信息圖像信息圖2.10硬件平臺原理框圖本課題研究的是雙目障礙物檢測算法，因此主要用到圖像采集模塊的雙....

本文編號：3988625