移动机器人视觉系统的设计.docVIP

白海波：移动机器人的视觉控制系统的控制 江西理工大学应用科学学院毕业设计 PAGE PAGE II PAGE PAGE I 摘 要 移动机器人是机器人学中的一个重要分支。早到60年代，就已经开始了关于移动机器人的研究.随着移动机器人技术的发展，机器人的应用已经越来越广泛，移动柢器人在实际应用中首先遇到的 就是机器人本身与环境的交互问题，之后才能完成特定的控制任务。 机器人感知外部世界主要是通过视觉、触觉、距离等传感器实现，其中视觉传感器能够获得最大量的环境信息. 因此对移动机器人来说，高效而又鲁棒的彩色视觉系统是不可或缺的重荽部分和完成控 制任务的重要前提。本文针对移动机器人视觉图像处理算法、控制 的软件设计与开发问题开展研究工作。 本文首先对移动机器人技术、移动机器人视觉系统的研究概况进行了综述，并对本文的选题背景、主要内容做了介绍。 其次，介绍了本文采用的轮式机器人结构和机器人的总体任务, 在此基础上讨论了机器人视觉的主要任务，.并且介绍了机器人视觉 的硬件组成。 第三，针对各种颜色模型和它们之间比较，选取了 HSI颜色模 型进行了颜色的提取和预处理-由于环境中的诸多因素，包括光线 条件的变化、目标表面颜色和粗糙度等等都会对釆集的圈像产生影响，我们提出了颜色学习的方法，来提高颜色识剷的鲁棒性。 第四，通过卡尔曼滤波算法来估计目标质心的位置和运动参数实现对目标的跟踪，根据移动机械手平台视觉特点，利用目标跟踪的算法结合机械手的控制算法，完成了目标物体的撼放， 最后，本文对所取得的研究成果进行了总结，并指出了需要继 续开展的研究。 关键词：移动机器人；彩色视觉；目标跟踪；图像处理；颜色学习 Abstract Mobile Robotics is one of the most important parts of Robotics. The research on Mobile robot started early in 1950s.With the development of the technology of Mobile robot Robot is playing an increasingly important role in peopled life. The robot faces in practical environment is the interaction between the robot and the environment. For the robot, efficient and robust vision system is of great importance for the control of the robot because the vision sensors can obtain most of the information about the environment. In this thesis, the research on the algorithms for mobile robots vision and the development of control software for mobile robot are presented. Firstly, the research on the mobile robot technology and the vision system of mobile robot are reviewed, and the background and structure of this thesis are introduced. Secondly, the task and the structure of the mobile robot are presented in this thesis，Based on task of mobile robots* vision, the mobile robot vision system of hardware is presented. Thirdly，we choose the HSI color module comparing with other color modules. After a thorough investigation on the algorithms of image processing and the object-recognition problem itself, we present a novel but easy color training algorithm.