一种稳健的移动机器人目标跟踪算法.pdfVIP

112 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 2011年 第30卷 第6期 一 种稳健的移动机器人 目标跟踪算法 耿盛涛 ，刘国栋 (1．江南大学 物联网工程学院江苏 无锡 214122： 2．郑州轻工业学院 电气信息工程学院。河南 郑州450002) 摘 要：为了有效地实现复杂环境下机器人运动 目标跟踪，提出了一种结合卡尔曼滤波和均值漂移的目 标跟踪算法。该算法首先通过帧间差法在复杂背景中获取 目标模型，以机器人自身一个周期的运动作为 卡尔曼滤波器的输入量，以卡尔曼滤波器的估计值作为均值漂移算法的启动点，再利用均值漂移算法得到 最终 目标位置，最后通过 目标遮挡判定来解决遮挡问题。实验表明：该算法能实现在复杂背景下对运动 目 标的稳定、准确的跟踪，对 目标的遮挡有很好的鲁棒性。 关键词：‘卡尔曼滤波；均值漂移 ；移动机器人；目标跟踪 ；目标遮挡 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2011)O6-0112-04 A robusttargettrackingalgorithm ofmobilerobot GENG Sheng．taol_．LIU Guo．dong (1．SchoolofInternetofThings，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China； 2．CollegeofElectrical InformationEngineering，ZhengzhouUniversityofLightIndustry， Zhengzhou450002，China) Abstract：A movingtargettrackingalgorithm basedon mean-shift algorithm andKalmanfilterisproposedto effectivelyimplementtargettracking ofmobile robotundercomplex environments．Through flame difference method，thetargetmodelisobtainedundercomplexbackground，withthemotionofrobotastheinputquantityof Kalmanfiltqr，theestimationvalueofKalmanfiherasthestartingpositionofthemean—shift algorithm andthe mean—shiftalgorithm isusedtoobtainfinaltargetlocation．Theocclusionjudgmentisusedtosolveocclusion problem．Experimentalresultsshow thatthealgorithm can track the movingtargetstablyandaccuratelyunder complexenvironmentandhasgoodrobustnesstoocclusion． Keywords：Kalmanfilter；mean—shift；mobilerobot；targettracking；objectocclusion 0 引 言 赛等。文献[1]针对足球机器人比赛提出一种基于颜色阈 随着机器人应用领域的扩展和计算机硬件技术的迅速 值和边缘检测的目标识别算法，但该算法适用于环境颜色 发展，机器视觉已经成为了机器人研究的一个重要领域，以 单一 ，干扰较小的场合。文献 [2