目标检测与跟踪是移动机器人研究领域的热点和难点课题之一,尤其是在服务型移动机器人的应用场合,更是一项关键技术。本文以激光传感器获取移动机器人与目标的距离信息,并分别针对移动机器人的运动目标检测和运动目标跟踪提出了相应的算法和实现方案,最后通过实验验证了算法的有效性和方案的可行性。完成的主要研究工作如下:(1)采用激光传感器获取移动机器人与其前方目标间的距离信息,通过中值均值混合滤波的方法处理激光扫描数据,设计目标检测视窗剔除与被检测目标无关的数据信息,并在检测视窗内完成对激光数据点的分类。(2)采用类圆弧形状识别算法,检测目标人体腿部特征,同时将人体在静止和行走状态下双腿间的距离值作为判断依据,实现对人体腿部目标的检测。根据已提取的人体腿部目标数据计算需要跟踪的目标中心点以及移动机器人与目标中心点之间的距离。(3)基于卡尔曼滤波的移动机器人目标跟踪算法,将卡尔曼滤波预测的目标位置作为机器人运动控制的输入,计算输出移动机器人进行目标跟踪的速度控制量;另外,采用基于平滑接近图的移动机器人目标跟踪算法,计算移动机器人趋向目标且平滑变化的速度控制量。(4)在AS-R移动机器人实验平台上,分别对上述提出的移动机器人运动目标检测算法和运动目标跟踪算法进行实验验证。实验结果表明,本文提出的相关算法和方案是有效的、可行的。