爬壁機(jī)器人雙目視覺障礙檢測系統(tǒng)
發(fā)布時間:2021-08-15 13:58
針對壁面障礙物的不確定性,設(shè)計了一種爬壁機(jī)器人雙目視覺障礙檢測系統(tǒng)。具體包括搭建雙目平行視覺系統(tǒng),根據(jù)雙目視覺理論對攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,獲取相機(jī)標(biāo)定參數(shù);通過標(biāo)定參數(shù)和極線約束對雙目圖像進(jìn)行校正,解決圖像畸變不共面問題;利用塊搜索模型和相似度函數(shù)獲取視差,保證視差獲取的快速性與魯棒性;最后提出一種障礙物檢測算法:建立壁面檢測模型約束檢測范圍,引入面積閾值,過濾干擾并實(shí)現(xiàn)障礙物提取,提出一種障礙物定位算法,通過寬度、深度與偏距三個方面對障礙物進(jìn)行定位,同時,通過線性插值解決障礙物中心視差丟失問題。實(shí)驗結(jié)果表明:在保證實(shí)時性的基礎(chǔ)上,該系統(tǒng)能夠有效檢測前方障礙物且準(zhǔn)確提取率能夠達(dá)到95.9%,定位誤差為4.91%,滿足爬壁機(jī)器人檢測要求。
【文章來源】:機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2020,39(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
圖1 雙目視覺原理圖
爬壁機(jī)器人雙目視覺障礙檢測系統(tǒng)分為相機(jī)標(biāo)定、圖像預(yù)處理、視差獲取、障礙物檢測4個模塊,研發(fā)技術(shù)路線如圖2所示。由于本系統(tǒng)涉及到復(fù)雜的圖像算法,本文將雙目攝像機(jī)安裝在爬壁機(jī)器人上,使用具有較高性能的便攜式計算機(jī)(上位機(jī))對雙目圖像進(jìn)行處理,爬壁機(jī)器人樣機(jī)[17]實(shí)時接收處理后的信號,搭建了檢測系統(tǒng)的硬件平臺(如圖3)。
由于本系統(tǒng)涉及到復(fù)雜的圖像算法,本文將雙目攝像機(jī)安裝在爬壁機(jī)器人上,使用具有較高性能的便攜式計算機(jī)(上位機(jī))對雙目圖像進(jìn)行處理,爬壁機(jī)器人樣機(jī)[17]實(shí)時接收處理后的信號,搭建了檢測系統(tǒng)的硬件平臺(如圖3)。2 相機(jī)標(biāo)定
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁吸附輪式爬壁機(jī)器人受力及功耗分析[J]. 唐東林,龍再勇,袁波,湯炎錦,潘峰. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2019(04)
[2]儲罐探傷爬壁機(jī)器人全遍歷路徑規(guī)劃方法[J]. 唐東林,袁波,胡琳,李茂揚(yáng),魏子兵. 工程設(shè)計學(xué)報. 2018(03)
[3]基于雙目視覺的AGV障礙物檢測與避障[J]. 王錚,趙曉,佘宏杰,劉洪海,趙燕偉. 計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2018(02)
[4]基于雙目立體視覺的倒車環(huán)境障礙物測量方法[J]. 劉昱崗,王卓君,王福景,張祖濤,徐宏. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2016(04)
[5]基于改進(jìn)RANSAC的消防機(jī)器人雙目障礙檢測[J]. 王軍華,李丁,劉盛鵬. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(02)
[6]一種輪足復(fù)合式爬壁機(jī)器人動力學(xué)建模與分析[J]. 董偉光,王洪光,姜勇. 機(jī)器人. 2015(03)
[7]中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 曲道奎. 中國科學(xué)院院刊. 2015(03)
[8]基于三目視覺系統(tǒng)的車輛導(dǎo)引方法[J]. 王軍,柳紅巖. 計算機(jī)應(yīng)用. 2014(06)
[9]機(jī)器人技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 譚民,王碩. 自動化學(xué)報. 2013(07)
[10]用于目標(biāo)測距的單目視覺測量方法[J]. 韓延祥,張志勝,戴敏. 光學(xué)精密工程. 2011(05)
本文編號:3344683
【文章來源】:機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2020,39(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
圖1 雙目視覺原理圖
爬壁機(jī)器人雙目視覺障礙檢測系統(tǒng)分為相機(jī)標(biāo)定、圖像預(yù)處理、視差獲取、障礙物檢測4個模塊,研發(fā)技術(shù)路線如圖2所示。由于本系統(tǒng)涉及到復(fù)雜的圖像算法,本文將雙目攝像機(jī)安裝在爬壁機(jī)器人上,使用具有較高性能的便攜式計算機(jī)(上位機(jī))對雙目圖像進(jìn)行處理,爬壁機(jī)器人樣機(jī)[17]實(shí)時接收處理后的信號,搭建了檢測系統(tǒng)的硬件平臺(如圖3)。
由于本系統(tǒng)涉及到復(fù)雜的圖像算法,本文將雙目攝像機(jī)安裝在爬壁機(jī)器人上,使用具有較高性能的便攜式計算機(jī)(上位機(jī))對雙目圖像進(jìn)行處理,爬壁機(jī)器人樣機(jī)[17]實(shí)時接收處理后的信號,搭建了檢測系統(tǒng)的硬件平臺(如圖3)。2 相機(jī)標(biāo)定
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁吸附輪式爬壁機(jī)器人受力及功耗分析[J]. 唐東林,龍再勇,袁波,湯炎錦,潘峰. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2019(04)
[2]儲罐探傷爬壁機(jī)器人全遍歷路徑規(guī)劃方法[J]. 唐東林,袁波,胡琳,李茂揚(yáng),魏子兵. 工程設(shè)計學(xué)報. 2018(03)
[3]基于雙目視覺的AGV障礙物檢測與避障[J]. 王錚,趙曉,佘宏杰,劉洪海,趙燕偉. 計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2018(02)
[4]基于雙目立體視覺的倒車環(huán)境障礙物測量方法[J]. 劉昱崗,王卓君,王福景,張祖濤,徐宏. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2016(04)
[5]基于改進(jìn)RANSAC的消防機(jī)器人雙目障礙檢測[J]. 王軍華,李丁,劉盛鵬. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(02)
[6]一種輪足復(fù)合式爬壁機(jī)器人動力學(xué)建模與分析[J]. 董偉光,王洪光,姜勇. 機(jī)器人. 2015(03)
[7]中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 曲道奎. 中國科學(xué)院院刊. 2015(03)
[8]基于三目視覺系統(tǒng)的車輛導(dǎo)引方法[J]. 王軍,柳紅巖. 計算機(jī)應(yīng)用. 2014(06)
[9]機(jī)器人技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 譚民,王碩. 自動化學(xué)報. 2013(07)
[10]用于目標(biāo)測距的單目視覺測量方法[J]. 韓延祥,張志勝,戴敏. 光學(xué)精密工程. 2011(05)
本文編號:3344683
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