双目视觉机器人障碍物检测算法研究

发布时间：2024-06-04 00:45

　　无人运料车间,搬运机器人在避障过程中,需要对障碍物进行检测。针对现有障碍物检测算法在搬运机器人的避障应用中,存在复杂度高,成本高,精度不够等问题。本文提出了一种基于双目立体视觉技术的障碍物检测算法,实现了1500mm～4000mm以内的障碍物的检测。本文的障碍物检测算法主要进行了以下研究:相机参数的获取;视差图的获取;可疑障碍物的检测;障碍物检测。(1)在相机参数获取阶段,使用了张正友棋盘格标定法,并提出了一种改进的快速角点检测算法,提高了角点检测的精度。该算法先用两种角点原型分别对棋盘格图像进行卷积,粗提取角点;然后通过“阈值法”,剔除非角点;最后利用角点的方向梯度特性进行亚像素定位。(2)在视差图获取阶段,使用了 SGM半全局立体匹配算法,并提出了“归一化灰度值+中值滤波+形态学处理”的优化方法,对初始视差图进行优化,得到了更好的视差图。(3)在可疑障碍物检测阶段,首先对可疑障碍物视差图进行伪彩色处理,然后根据伪彩色视差图中不同可疑障碍物的颜色分量(R,G,B)值不同,得到可疑障碍物的二值图像,最后计算二值图像中非零像素的最大最小坐标,根据坐标,在原图中的绘制出相应的红色矩形框,即...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.3图像坐标系

西安工业大学硕士学位论文10拟透视投影模型。目前，使用最广泛的投影模型为：针孔成像模型。在线性模型中，通常把摄像机的镜头看作“针孔”，但是，真正的镜头是由透镜组成的复杂的光学系统，线性模型不能准确的描述物体的成像关系，随着图片中心距离的加大，，镜头的畸变越严重[30]。为了准确的....

图2.6径向畸变

2双目立体视觉理论与障碍物检测系统设计13典型的径向畸变分为：枕形畸变和桶形畸变，如图2.6所示：(a)正常图形(b)枕形畸变图形(c)桶形畸变畸变图2.6径向畸变径向畸变的数学公式一般用泰勒公式描述，如公式(2.15)所示：246123246123(1)(1)drdrxxkrk....

图2.9模拟实验场景

西安工业大学硕士学位论文14切向畸变一般用公式(2.16)所示：221222122(2)12(2)21dtdtxpxyprxyprypxy(2.16)上式中，1p，2p为切向畸变因子。2.3障碍物检测系统设计2.3.1模拟环境搭建由于条件的限制，本文根据车间的大致环境，搭建了如图....

图2.11硬件实验平台

2双目立体视觉理论与障碍物检测系统设计15标的距离参数，发送给机器人运动控制模块。图像采集模块（双目相机）主机（笔记本电脑）相机位置调节模块机器人运动控制模块相机视场角参数目标深度信息图像信息图2.10硬件平台原理框图本课题研究的是双目障碍物检测算法，因此主要用到图像采集模块的双....

本文编号：3988625