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视觉追踪在移动机器人的应用一直是机器人研究领域的研究热点。本文旨在对如何协调机器人车体、车载非固定摄像机的运动,实现对运动目标进行实时跟踪一定的研究和实验。
本文在认真研究了如何控制机器人移动方式的基础上设计了移动机器人基于单目视觉的运动目标跟踪的整体框架。为方便控制,采用模块化设计,分为运动控制模块、目标识别模块和运动决策模块。在各模块功能实现的基础上组成系统,依次完成目标识别、单目摄像机跟踪目标、车体运动控制的任务。
在目标识别模块,本文采用了适合本课题实时性要求的处理方法。采用合适的分割方法并给出实验结果,该方法能够将彩色图像按需要分割出目标区域,提取目标特征。通过特征的匹配,准确识别目标物体,实现目标的准确追踪。
在运动决策方面,本文采用合适的控制方法实现车轮速度闭环控制。在实现单目摄像机独立追踪目标的基础上,涉及到车体、摄像机协调运动控制时,本文考虑到机器人车体转动和摄像机转动之间的角度关系,并设计了协调车体和摄像机运动的方案。
本文采用VisualC++集成开发环境,编程实现各模块功能。实验结果说明机器人能完成任务要求,在满足实时性的前提下,准确识别目标并跟踪目标。