基于RGBD相機的移動機器人運動目標跟蹤技術.pdf

1、移動機器人在智能監(jiān)控，無人汽車，災后搜索與救援，環(huán)境監(jiān)測，軍事偵察以及星際探測等關系國計民生的生產、生活與國防領域展現出了潛在的實用價值和廣泛的應用前景。伴隨著科學技術的進步，尤其是在機器人視覺處理領域的高速發(fā)展，越來越多的學者將眼光發(fā)到了將視覺傳感器與機器人技術相結合的發(fā)展上。本課題面向運動目標跟蹤任務，由攜帶視覺傳感器的移動機器人檢測目標，并從測量數據中盡可能挖掘出感興趣的目標在空間中的位置等狀態(tài)信息，實現移動機器人對運動目標的跟蹤

2、。
　　本文搭建了載有Kinect視覺傳感器的iRobot Create移動機器人平臺。采用PC機作為主控制器，Kinect視覺傳感器和云臺組成視覺輔助系統(tǒng)，iRobot Create移動機器人作為底層動力系統(tǒng)，配備供電系統(tǒng)分別對PC機、iRobot Create和Kinect供電。
　　在目標識別過程中，首先對Kinect采集的深度圖像進行閾值分割和形態(tài)學預處理等操作去除遠景信息，獲得包括目標在內的前景；然后通過Kinec

3、t深度圖像和彩色圖像的對應關系將深度圖像獲得的前景映射到彩色圖像中，以便在后續(xù)目標識別過程中減少不必要的特征點從而加快識別速度；最后在彩色圖像中用SURF算法和RANSAC算法識別運動目標。
　　利用識別出的運動目標的深度信息和顏色信息作為粒子濾波的模型，對目標的位置進行預測，能夠在目標跟蹤的過程中有效的避免顏色相近目標的干擾。
　　通過實驗證明本文建立的移動機器人目標跟蹤系統(tǒng)輕便、可靠，設計的圖像處理算法具有較好的穩(wěn)定性和