基于计算机视觉的轮椅跟随控制系统研究

发布时间：2021-03-09 04:45

　　随着移动机器人的不断发展,目标跟踪技术作为其关键技术对移动机器人的研究和发展具有重要的推动作用,因此成为许多学者研究的热点之一。同时,随着人口老龄化的加快,社会对老年人和残障人士等行动不便人群关注度也在不断增加,轮椅作为他们的辅助工具,将在很大程度上提高他们的生活自理能力,发展以轮椅为载体的跟随服务机器人,辅助他们恢复健康,提高其生活质量具有广阔的应用前景。本文在咸阳市科学技术研究计划项目“具有目标自动跟随功能及摔倒检测功能的智能轮椅控制系统研究”（2018K2-06）的资助下,以轮椅为载体,重点研究目标检测与目标跟踪为核心的动态目标跟踪控制技术,并在此基础上以嵌入式为硬件平台搭载多个传感器,设计了一种具有自动跟随功能的智能轮椅系统。该系统能够通过计算机视觉传感器检测和跟随轮椅用户,并在跟随的过程中实现安全、准确的避障,为处于康复阶段或身体虚弱的人群提供帮助。论文的主要研究内容如下:（1）系统整体方案设计在对具有目标跟随功能的轮椅的任务需求进行分析之后,完成了整个轮椅跟随系统的总体方案设计:即通过计算机视觉传感器实时获取目标的视频图像,利用目标检测跟踪算法与双目视觉定位算法得到目标的位... 

【文章来源】：陕西科技大学陕西省

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１系统整体设计框图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｙｓｔｅｍ?ｏｖｅｒａｌｌ?ｄｅｓｉｇｎ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ??２．３相关传感器介绍??

基于计算机视觉的轮椅跟随控制系统研究??［０?ｅｌｓｅ??式中ｒ为设定的阈值，一般取０．２．。??（２）如式（３－３）所示，将上一步得到的差分结果进行“与”运算，得到目标Ａ。??叫（３＿３）??［〇?ｅｌｓｅ??对三帧差分法的进行实验仿真，选取其中的三帧图像的检测效果，如图３－１所示，??根据实验结果可以看出该算法能够检测出目标边缘，但得到的目标边缘比较模糊，且缺??少内部信息，导致目标检测的精度下降。??Ｘ?／；，?？??第８帧原图?第８帕检测结果??＾｜？?（Ｉ：??ｆ?Ｉ?１??Ｌ??第１５帧原图?第１５帧检测结果??痛丨丨丨：??，?丨Ｉ??第３０帧原图?第３０帧检测结果??图３－１三帧差分法处理结果??Ｆｉｇ．?３－１?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｒｅｅ－ｆｒａｍｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ?ｍｅｔｈｏｄ??１１??

图３－４自适应高斯混合模型算法处理结果??Ｆｉｇ．?３－４?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｄａｐｔｉｖｅ?Ｇａｕｓｓｉａｎ?ｍｉｘｔｕｒｅ?ｍｏｄｅｌ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??


本文编号：3072271