基于图像识别的模糊测距与地图构建

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:camel1650
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当下智能车、智能机器人发展迅速,基于简易视觉的障碍物的检测方法以及定位导航愈加重要。本文结合部分场景障碍物检测进行研究,建立了基于拟合和模糊推理的单目测距模型。对一个成品摄像头而言,根据透镜成像原理可知成像大小和物距之间是一个连续的对应关系。本文选取空间中合适的典型物体作为标准可识别物,并用简单函数的拟合曲线近似上述数量关系,并称之为图像距离函数。当障碍物与标识物之间的贴近程度可知时,便可通过图像距离函数与障碍物的成像大小近似计算障碍物距离,且贴近程度越高,测距结果的精度越好。文中根据测距理论建立了多个标识物在不同场景之下的图像距离函数库。为了简化测距模型匹配过程中的计算量,文中把特定的标识物与场景结合到一起。考虑到场景的不同所含有的标识物组合方式和种类不同,需要先对测距场景进行模糊识别进而锁定场景中某些特定标识物。在图像识别的基础上,通过模糊推理判定出所属场景和其内的有限个典型标志物的识别,进而使用测距方法计算出物体的距离。分析了模糊测距的误差来源,并从测距原理与数值计算两个角度给出误差分析。从理论上给出了给定测距精度下的标识物模糊测距邻域阈值的存在性定理,并估计了数值计算的误差。模糊测距完成之后,给出了一种智能机器人在未知环境中依据标识物进行地图构建与简单经验路径的规划方法。本文以折线运动为模型,让机器人前后两次获取同一标识物的方向和距离信息,用几何方法得到其自身相对位置,完成机器人的初始定位,给出一种简易的不断根据经验智能寻优的机器人自主学习策略。该策略不仅实现了对环境地图的实时更新,得到一个最优的标识物地图,而且还仿照智能生物对环境的熟悉过程,选择出一个标识物之间已有经验之内的最优路径。由于该地图与路径是实时更新的,能够保证智能机器人对动态障碍物的及时处理与规避。最后使用低精度摄像头以及MATLAB在实验室环境下进行实验,结果表明模糊测距方法具有满意的精确度,可以满足智能机器人测距的实时性和准确性要求,测距的绝对误差均在5%以内。所构建的环境地图信息和路径规划结果与人的决策相近。所有结果表明测距以及地图智能构建方法是可行的。
其他文献
煤矿地质勘探技术及煤矿储量计算是煤炭开采过程中的重要环节,勘探技术的好坏及煤矿储量计算方法是否正确直接关系到煤矿开采工作的有效开展。近年来,随着科学技术的快速发展
近几年来,恐怖悬疑文化作品风靡国内市场,随着现代人生活压力的增加,人们需要一种心理的释放、感官的刺激和心灵的震撼。从蔡骏悬疑小说的热销到院线及网络恐怖电影的热映,掀
急剧增长的多样化互联网服务和多媒体应用如高清电视、3-D视频点播、云服务和大数据等使得骨干网带宽需求面临严重的挑战。传统的波分复用网络采用固定波长带宽的分配方式,限
目前,很多儿童由其祖辈即爷爷奶奶或外公外婆承担着教育和抚养任务。如何调动祖辈家长参与幼儿园教育活动的积极性,挖掘他们在教育上的优势,并将其转化成幼儿园课程的有利资
微电网作为新能源消纳的一种重要途径,近年来得到迅速的发展。我国先后颁布了多项推进并网型微电网建设以及市场化改革的通知,并网型微电网的建设力度不断加大,电力市场竞争
期刊
建筑业是我国国民经济的重要支柱产业之一,改革开放以来,建筑业得到了持续的扩张与快速的发展。但是近年来,在我国“经济新常态”下,整个建筑行业要开始面对全新的阵痛与挑战
香港回归以来,在“一国两制”框架下,《基本法》赋予香港特区政府体育政策制定高度自主权,体育管理和体育对外交往高度自治权。香港特别行政区体育发展事业在得到内地等各方
近年来知识产权审判领域新情况、新问题层出不穷,基层法院知识产权民事案件事实查明对技术或专业的依赖程度也逐步提高,审理过程中适用专家辅助人的情况也随之增多。纵观以往
以往的专家陪审、司法鉴定、专家咨询等技术事实查明制度虽然在一定程度上发挥了重要作用,但其在中立性、公开性和时效性等方面存在明显不足。虽然技术调查官制度具有明显的