基于边缘检测的移动机器人视觉导航方法研究

【摘要】： 近年来,随着计算设备运算速度的提高、图像技术的进步,视觉导航成为移动机器人导航的一个发展趋势。在移动机器人的视觉导航技术中,路径识别与跟踪是其关键技术,能够快速、准确地识别出机器人导航路径并进行跟踪对机器人视觉导航具有重要意义,为此,本文研究了基于边缘检测的移动机器人视觉导航方法,主要研究内容如下: (1)分析了传统的边缘检测算法、给出了一种改进的形态学边缘检测方法,并进行了仿真实验,对仿真结果进行了对比分析,表明了改进的形态学边缘检测方法具有较好的抗噪性能,得到的边缘细节丰富、连续性较好,本文采用此算法对视觉图像进行处理,辅以Hough变换得到导航路径,同时,为了提高Hough变换检测直线的速度和准确性,本文在Hough变换检测直线之前先对边缘检测图进行细化处理。 (2)分析了图像坐标和世界坐标的变换关系,并进行了标定实验;将移动机器人前进方向与路经的角度偏差和距离偏差作为控制器的输入,设计了双输入单输出的模糊控制器以实现移动机器人的路径跟踪功能。 本文将理论研究进行了仿真实验与分析,均获得较满意的实验结果,验证了本文提出的基于边缘检测的移动机器人视觉导航方法的有效性。