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立体视觉的处理与测距方法是机器人技术研究中十分重要的内容。双目立体视觉是通过对同一目标的两幅图像提取、识别、匹配和解释,重建三维环境信息的过程。主要包括:视频捕获、摄像机定标、图像预处理和特征提取、立体匹配、三维重建以及深度图生成。通过对双目立体视觉技术的进一步研究,对多目视觉具有重要的启发,为解决智能移动机器人、工业装配机器人、家用机器人、公共服务机器人的视觉问题奠定良好的技术基础。本文在机器人立体视觉处理方面做了如下工作:
首先,本文介绍了机器人的发展历史和立体视觉的发展现状,重点讨论了立体视觉的研究进展和难点。
其次,根据立体视觉成像系统模型阐述了立体视觉测距原理,以立体视觉中平行轴立体成像为例,分析了立体视觉测距原理,并引出了立体匹配问题。
第三,实现了机器人视觉系统的图像采集,并进行了灰度化、滤波、阈值分割、腐蚀和膨胀处理,提取出特征。
第四,对图像匹配问题涉及的内容包括图像匹配方式、质量控制策略进行总结,提出了基于图像边缘特征和图像兴趣点的匹配方法,第五,在AS-R机器人系统上,进行大量实验,分析了实验的结果。
最后,对所取得的研究成果作了总结,并指出了需继续开展的研究工作。