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《南京理工大学》 2004年
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视觉传感器仿真的研究与实现

王晓丽  
【摘要】:视觉传感器是智能机器人观察外部世界的窗口,是智能机器人的重要组成部分。本文主要对三维视觉传感器激光扫描雷达和二维视觉传感器CCD彩色摄像机的仿真进行了研究与实现。传感器仿真方面的文献不多,激光扫描雷达仿真方面的资料更为鲜见,而传感器仿真是智能机器人仿真的一个重要环节,它为测试避障、导航算法,智能机器人的协作、通讯算法等提供了数据支持,因此本文的研究工作有着重要的意义。激光扫描雷达仿真借鉴了图形学中真实感图形绘制所采用的射线跟踪算法对激光扫描雷达的工作原理进行仿真,算法的新颖之处是采用二维占据网格表示场景高程,大大加快了扫描速度,并在所获取的深度图基础上进行了障碍物检测,实验结果验证了算法的性能和可行性。文中通过设定OpenGL中基于针孔摄像机模型视锥的各项参数、截取并保存屏幕象素来实现摄像机仿真,并对虚拟摄像机的校准进行了研究。它与基于通用摄像机模型仿真相比虽然牺牲了一定的精度却换取了速度,具有实用价值。
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