【摘要】：隨著時(shí)代的發(fā)展,基于機(jī)器視覺的目標(biāo)追蹤技術(shù)在人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。但在實(shí)際目標(biāo)追蹤技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,由于目標(biāo)背景一般較為復(fù)雜并且可能存在動(dòng)態(tài)干擾,導(dǎo)致算法的實(shí)時(shí)性和追蹤精度相互制約。因此,研究復(fù)雜動(dòng)態(tài)背景下的目標(biāo)追蹤算法具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)背景下的目標(biāo)追蹤問題,采用足球守門機(jī)器人系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)相關(guān)目標(biāo)追蹤技術(shù)和算法進(jìn)行了研究工作。針對(duì)雙目系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理,本文進(jìn)行了詳細(xì)的公式推導(dǎo)和介紹。對(duì)于光學(xué)鏡頭導(dǎo)致的圖像畸變,本文總結(jié)了三種畸變模型,以便設(shè)計(jì)圖像矯正方法。對(duì)于多種立體匹配的度量方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析和比較,提出了基于LoG算子的過(guò)零匹配方法和基于圖像結(jié)構(gòu)張量的立體匹配算法。針對(duì)復(fù)雜背景下的目標(biāo)追蹤算法,本文提出了基于改進(jìn)光流計(jì)算方法的目標(biāo)追蹤技術(shù),可以基本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。本文又提出了基于內(nèi)嵌Mean Shift算法優(yōu)化的粒子濾波算法,用于復(fù)雜背景下的快速目標(biāo)追蹤。針對(duì)粒子濾波算法中粒子有效性和多樣性退化問題,本文提出了基于最大模糊熵高斯粒子聚類優(yōu)化算法以及對(duì)于粒子的二次重采樣方法,可以有效的解決粒子性能退化問題,并且兼顧了實(shí)時(shí)性的要求。最后針對(duì)文章中提出的相關(guān)研究理論和目標(biāo)追蹤算法,基于足球守門機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了人機(jī)協(xié)同測(cè)試,對(duì)目標(biāo)追蹤算法進(jìn)行了驗(yàn)證和檢驗(yàn),并針對(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分析。
[Abstract]:With the development of the times, target tracking technology based on machine vision is playing a more and more important role in people's daily life and industrial production. However, in the application of target tracking technology, the real-time performance and tracking accuracy of the algorithm are restricted due to the complex background of the target and the possible dynamic interference. Therefore, it is of great theoretical and practical significance to study the target tracking algorithm in complex dynamic background. In order to solve the problem of target tracking in complex dynamic background, this paper uses the soccer gatekeeper robot system as the experimental platform to study the related target tracking techniques and algorithms. According to the realization principle of binocular system, this paper deduces and introduces the formula in detail. For the image distortion caused by optical lens, three kinds of distortion models are summarized in order to design image correction methods. The measurement methods of stereo matching are analyzed and compared in detail. The zero-crossing matching method based on LoG operator and the stereo matching algorithm based on image structure Zhang Liang are proposed. Aiming at the target tracking algorithm in complex background, this paper presents a target tracking technology based on improved optical flow calculation method, which can basically meet the real-time requirements of the system. In this paper, a particle filter algorithm based on embedded Mean Shift algorithm is proposed for fast target tracking in complex background. In order to solve the problem of particle efficiency and diversity degradation in particle filter, this paper proposes a Gao Si particle clustering optimization algorithm based on maximum fuzzy entropy and a quadratic resampling method for particles, which can effectively solve the problem of particle performance degradation. It also takes into account the requirement of real-time. Finally, in view of the related research theory and target tracking algorithm proposed in this paper, based on the soccer gatekeeper robot system, the man-machine cooperation test is carried out, and the target tracking algorithm is verified and tested. Statistics and analysis of the experimental results are carried out.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.41;TP242

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔡鶴皋;機(jī)器人將是21世紀(jì)技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)[J];中國(guó)機(jī)械工程;2000年Z1期

2 ;世界機(jī)器人最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年01期

3 ;警衛(wèi)和保潔兩用機(jī)器人[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年03期

4 ;案例分析之四 機(jī)器人碼垛單元[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年04期

5 李成桐;對(duì)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的思考(之二) 未來(lái)之路[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年05期

6 賈培發(fā),王全福;團(tuán)結(jié)奮斗努力實(shí)現(xiàn)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年06期

7 李開生,張慧慧,費(fèi)仁元,宗光華;國(guó)外服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展動(dòng)態(tài)和前景[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2000年06期

8 淑芳;機(jī)器人種菜[J];湖南農(nóng)業(yè);2000年09期

9 長(zhǎng)路;機(jī)器人技術(shù)在發(fā)展[J];世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng);2001年01期

10 賈一;機(jī)器人外科手術(shù)的必要技術(shù)條件[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2002年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張禹;倪靖哲;姜媛;;籃球運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員多目標(biāo)追蹤任務(wù)成績(jī)比較[A];第九屆全國(guó)體育科學(xué)大會(huì)論文摘要匯編(3)[C];2011年

2 金紅軍;許百華;陳釗;;多目標(biāo)追蹤任務(wù)中非目標(biāo)的抑制機(jī)制探討[A];第十五屆全國(guó)心理學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2012年

3 胡春華;范勇;朱紀(jì)洪;孫增圻;;空中機(jī)器人的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[A];2005年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集[C];2005年

4 陳衛(wèi)東;;服務(wù)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展及微特電機(jī)在其中的應(yīng)用[A];第十屆中國(guó)小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

5 肖玉林;侍才洪;陳煒;李浩;張西正;;救援機(jī)器人的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)(綜述)[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第三十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2014年

6 鄭亞青;吳建坡;;岸邊集裝箱宏-微起重機(jī)器人的機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真[A];2009海峽兩岸機(jī)械科技論壇論文集[C];2009年

7 王靜;邊繼東;張大慧;林峰華;張宏;;管道定量采樣機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];2009全國(guó)虛擬儀器大會(huì)論文集（二）[C];2009年

8 黃海明;楊雷;宋躍;賴思沅;;智能保安巡邏機(jī)器人[A];2009全國(guó)虛擬儀器大會(huì)論文集（二）[C];2009年

9 王明輝;馬書根;李斌;;獨(dú)立操作型可重構(gòu)機(jī)器人群體的動(dòng)態(tài)層次體系結(jié)構(gòu)研究[A];第八屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

10 譚金林;劉明英;梁建民;;機(jī)器人硬件電路設(shè)計(jì)[A];1995年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議暨智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];1995年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 譚薇/編譯;機(jī)器人的倫理抉擇[N];第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào);2008年

2 本報(bào)記者 馮衛(wèi)東　綜合外電;瞧,機(jī)器人上樹了[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

3 陳瑜　何德功 宗禾（本報(bào)記者 陳瑜）;機(jī)器人怎么救災(zāi)？[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

4 早報(bào)記者 李yN 臧鳴;中學(xué)生發(fā)電郵反對(duì)機(jī)器人“冰冷升級(jí)”[N];東方早報(bào);2010年

5 祖茜楓;韓國(guó)機(jī)器人士兵上哨[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2010年

6 記者 汪永安;“合肥造”老年服務(wù)機(jī)器人亮相[N];安徽日?qǐng)?bào);2010年

7 本報(bào)記者 劉宇雄;讓機(jī)器人更好地為百姓服務(wù)[N];廣東科技報(bào);2010年

8 薛嚴(yán);韓選定10個(gè)新概念機(jī)器人研發(fā)項(xiàng)目[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

9 小雄;機(jī)器人技術(shù)在藥品包裝線上的應(yīng)用分析[N];中國(guó)包裝報(bào);2011年

10 本報(bào)記者 王春　實(shí)習(xí)生 黃若雪;信不信由你,這些都是機(jī)器人干的[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 常逢錦;兒茶酚胺類藥物對(duì)動(dòng)物信號(hào)追蹤和目標(biāo)追蹤的影響[D];首都師范大學(xué);2013年

2 馮偉興;群體機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)行為基礎(chǔ)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

3 黃天云;群體機(jī)器人系統(tǒng)的群集自組織運(yùn)動(dòng)控制[D];大連理工大學(xué);2015年

4 李志奇;七自由度乒乓球機(jī)器人的視覺檢測(cè)及擊球決策研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 魏曉松;386例膀胱癌臨床治療策略分析：從NMIBC到MIBC[D];華中科技大學(xué);2016年

6 崔益安;多機(jī)器人協(xié)同覆蓋技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2008年

7 楊茂;群體機(jī)器人系統(tǒng)分布式協(xié)同控制方法與協(xié)同行為分析[D];吉林大學(xué);2010年

8 白相林;水平井牽引機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

9 郭彤;基于鈸形壓電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的微小管內(nèi)機(jī)器人技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2005年

10 舒慶;防風(fēng)固沙草方格鋪設(shè)機(jī)器人設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)分析[D];東北林業(yè)大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 于文暉;復(fù)雜背景下足球守門機(jī)器人目標(biāo)追蹤技術(shù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2017年

2 孫立軍;基于RFID的室內(nèi)追蹤技術(shù)研究與應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2014年

3 李雪佩;運(yùn)動(dòng)技能水平對(duì)多目標(biāo)追蹤能力影響的fMRI研究[D];上海體育學(xué)院;2017年

4 馬曉;多目標(biāo)追蹤線索加工方式的特點(diǎn)[D];北京體育大學(xué);2014年

5 童玉娟;寬基線目標(biāo)追蹤技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2010年

6 楊杰;多目標(biāo)追蹤下的無(wú)意視盲[D];河北師范大學(xué);2014年

7 肖劍明;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中能效優(yōu)化的目標(biāo)追蹤關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2014年

8 劉金堯;基于目標(biāo)追蹤的多點(diǎn)觸控人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];中國(guó)海洋大學(xué);2012年

9 張海亮;基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)追蹤技術(shù)研究[D];太原科技大學(xué);2009年

10 宋濤;實(shí)現(xiàn)字母拼寫的群體機(jī)器人的協(xié)作方法研究[D];上海交通大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2197535