基于单目视觉的移动机器人室内定位与运动目标跟踪

众所周知，利用双目摄像头可以方便地进行室内地图的构建，并进行移动机器人自身的定位，但是，由于双目摄像机在进行这些工作之前，首先要进行图像的匹配，而图像匹配是非常耗时的一项工作，目前的计算机系统尚没有办法实现快速计算并进行实时性反馈。为了解决室内移动机器人的实时自定位问题，本文提出了采用单目摄像头对机器人进行室内定位的方法。文中首先分析了世界坐标系、摄像机坐标系、图像坐标系以及计算机像素坐标系之间的坐标变换关系，这构成了摄像机进行标定的理论基础，接下来进行摄像机的标定，并分离出内参数矩阵，进而计算出下一步进行定位所必需的视野角等信息；然后，巧妙利用摄像机的小孔成像几何模型，并结合研究对象与摄像机感光平面之间的投影关系，详细推导了地面坐标系同摄像机图像坐标系之间的坐标转换关系，并分析了摄像机图像坐标系与计算机像素坐标系之间的转换关系，以及与摄像机标定过程中坐标变换的异同点；最后，提出了采用基于图像处理的运动目标跟踪方法，该方法根据运动目标的历史轨迹点，拟合出一条运动曲线，并预测下一时刻运动目标的可能范围，并在该范围内进行搜索，这样就大大缩短了搜索时间，提高了图像处理的速度，可以初步实现实时性反馈。

收起

作者 ：	鞠升辉
学科专业 ：	机械工程
授予学位 ：	硕士
学位授予单位 ：	天津理工大学
导师姓名 ：	李杨民
学位年度 ：	2016
语 种 ：	chi
分类号 ：	TP242
关键词 ：	移动机器人     室内定位     运动目标跟踪     单目视觉
在线出版日期 ：	2016年8月31日

http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_D819766.aspx