基于改进Faster R-CNN算法的六足机器人动态目标识别跟踪控制策略研究

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近年来动态目标追踪是一大研究热点,观察发现目前动态目标跟踪的实现效果仍旧十分具有局限性,因其在追踪过程中易受到相机搭载装置以及影响图像传输结果的其他因素的影响,导致目标检测的准确性降低以造成目标丢失等后果,严重影响追踪效果。本文以上述问题为出发点,拟提出一种以六足机器人为载体搭载摄像头完成动态目标追踪的控制策略,主要研究内容如下:为保证动态目标追踪过程中相机搭载平台可在非结构复杂地面环境中实现自由行进,本文为解决这一问题,对搭载平台样式进行选型,并对其机械结构进行设计,然后进行运动学分析,为后续轨迹规划研究打下一定的基础。其次为避免因搭载平台运动不稳定所导致的图像传输结果的不清晰和重影问题,保证实验体搭载平台在运动过程中具有一定的抗干扰性,本文将模糊PID算法应用于轨迹规划中,量化不规律干扰因素,在MATLAB软件的Simulink中搭建仿真环境,并分析实验结果。在搭载平台可平稳运动后,为确保实时准确的追踪效果,本文将图像处理分为目标检测和距离计算两部分,对目标检测的Faster R-CNN算法做出改进,确保处理结果的准确性和实时性,并选用单目测距的方法计算获得追踪的目标对象距离摄像头的距离,满足追踪过程中的距离计算。最后进行实验体的样机实物搭建,对提出的动态目标追踪策略进行检验,实验结果表明追踪策略的正确性,为后续在复杂环境下进行目标追踪,以及在非结构的地面环境下进行自主式运动奠定了良好的实验基础。
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