收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

月球探测车立体视觉系统研究

刘刊  
【摘要】: 月球探测车是用于复杂地形探测的移动机器人,是人工智能、自动控制、机构学、信息技术及计算机技术等多学科、高新技术的结晶,具有重大的研究价值和应用价值,受到了世界各国的重视。在月球车的各项关键技术中,立体视觉系统的主要功能是对月球表面复杂环境进行有效的感知和信息融合,完成图象的获`+取、像点匹配、障碍物识别与定位、三维场景重构和深度图生成等,以便实现月球车在未知环境里的自主导航和避障。 在一定的计算能力下,视觉系统的速度和精度是一对矛盾。如何平衡两个性能是系统设计中的重要问题。针对这一问题,本文提出了月球车立体视觉的系统结构和设计方法。在保障月球车安全自主避障和导航的任务要求下,将视觉系统的基本性能与月球车的机动性能相结合,分析了视觉系统的各项性能,建立了一系列配置方程,利用这些方程选择合适的配置参数,达到优化性能参数的目的。 双目视觉的精确标定是立体视觉算法的基础。针对月球车的应用背景,本文研究一种基于平面模板的摄像机在线标定方法,实现对月球车视觉系统的快速、精确标定。由于月球车立体视觉系统具有大畸变的特点,研究消除立体图象对的非线性畸变是必要的。通过双目视觉的外极线校正,可以将匹配的搜索空间由二维降低到一维。为此,本文研究一种紧凑的立体图象极线校正方法,根据摄像机标定的内外参数,对左右图象对进行极线校正。 立体匹配是视觉算法的核心。本文首先对目前各种匹配算法进行分类,然后结合视觉避障导航的应用背景,突出应用环境对算法的准确性、鲁棒性和实时性的要求,对局部匹配算法和全局匹配算法进行比较研究。在局部匹配算法中对区域法的各种相似性测度的准确性以及匹配窗口的大小进行定性和定量的评估;在全局匹配算法中,研究动态规划方法和Graph Cuts方法,对这两种方法的准确性进行定量和定性的评估。为了提高结果的准确性和鲁棒性,对立体匹配进行预处理和后处理是必要的,包括消除左右图象亮度差异的LOG滤波、检测遮挡的左右一致性校验、及消除误匹配的blob滤波和中值滤波算法。为了研究比较各算法的性能,本文采用一种立体匹配算法的评估方法,对各算法结果进行定量的评估。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;“高精度三维立体视觉定标系统”通过评审[J];北京交通大学学报;1991年02期
2 朱愿;刁增祥;张英锋;;基于立体视觉模型的军用机器人车辆初步研究[J];军事交通学院学报;2005年02期
3 刘艳梅,董再励,孙茂相,毛艳娥;一种基于神经网络的视觉定位系统[J];机器人;2003年05期
4 郝晓辰,刘爽,张强,李海滨,刘彬;双目立体视觉测量模型与同名点匹配研究[J];仪器仪表学报;2005年S2期
5 魏军;刘达;王田苗;曹莉;;基于段测试的X角点检测与亚像素定位[J];机器人;2011年01期
6 蔡健荣;赵杰文;;双目立体视觉系统摄像机标定[J];江苏大学学报(自然科学版);2006年01期
7 王振华;董明利;祝连庆;吕乃光;;一种基于极几何和仿射变换的图像匹配方法研究[J];工具技术;2007年12期
8 边后琴;谭叶;;立体视觉系统的参数标定的Matlab实现[J];上海电力学院学报;2011年04期
9 潘淑杰;董守平;王红丽;;主动立体视觉中一种新的图像匹配方法[J];科学技术与工程;2008年21期
10 蔡广宇;吴刚;;基于双目立体视觉的弧焊机器人标定研究[J];南阳理工学院学报;2009年06期
11 段华;赵东标;;基于立体视觉的移动机器人动态避障方法[J];机械科学与技术;2006年06期
12 刘岗;沈晔湖;胡静俊;刘济林;;基于肤色及深度信息的人脸轮廓提取[J];江南大学学报(自然科学版);2006年05期
13 周船;高宏伟;谈大龙;;一种立体视觉系统高精度标定方法[J];仪器仪表学报;2006年S3期
14 介鸣;尹航;黄显林;;月球探测器自主软着陆中的三维重构技术研究[J];宇航学报;2007年04期
15 侯建;齐乃明;;月球车视觉系统立体匹配算法研究[J];南京理工大学学报(自然科学版);2008年02期
16 张鹏飞;赵宏;周翔;李进军;;采用立体视觉实现子孔径拼接测量的工件定位[J];光学精密工程;2010年02期
17 孔明;汤强晋;王式民;;锅炉煤粉仓粉量立体视觉测量研究[J];锅炉技术;2006年02期
18 张宏;齐乃明;侯建;;月球车立体视觉的一种标定与三维重建算法[J];上海航天;2007年03期
19 岳富占;崔平远;崔祜涛;;基于视觉序列图像的月球车自运动估计技术[J];系统仿真学报;2007年13期
20 白博;周军;于晓洲;;基于立体视觉的相对姿态确定算法可观性分析[J];中国惯性技术学报;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 张建勋;夏庆;薛金宝;牛靖;;焊条电弧焊操作模拟培训系统的研究与探索[A];全国焊接工程创优活动经验交流会论文集[C];2011年
2 唐文冰;张彦娥;张东兴;李民赞;;基于双目立体视觉的玉米雄穗识别与定位研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 张国伟;李斌;郑怀兵;龚海里;王聪;;乒乓球灵巧机械臂轨迹规划[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
4 魏彪;曾一庭;冯鹏;米德伶;;一种口腔牙颌模型视觉测量的CCD数字摄像机标定新方法[A];第十八届十三省市光学学术会议论文集[C];2010年
5 陈东;杨生鹏;庄严;王伟;;基于视觉信息的三维激光点云渲染与深度图构建[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 陆亚;何玉青;金伟其;;基于红外热像仪的狙击手探测系统的定位精度分析[A];全国光电子与量子电子学技术大会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 韩非;蓝莓机器视觉识别与标定技术研究[D];东北林业大学;2011年
2 Osama Mohammed Moustafa Hosam Eldeen;立体视觉系统的重建和水印技术[D];湖南大学;2011年
3 傅荟璇;运动目标识别与光电跟踪定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 王辉;机器视觉技术在果园自动化中的应用研究[D];中国农业机械化科学研究院;2011年
5 杨剑宇;面向运动轨迹的高效表示和快速识别的综合签名描述与动态索引[D];中国科学技术大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杭进;单相机全方位立体视觉系统的优化设计与标定[D];南京理工大学;2012年
2 王心焕;基于FPGA的实时立体视觉系统研究[D];浙江大学;2011年
3 吴海丽;基于单相机全方位立体视觉系统的视觉里程计研究[D];南京理工大学;2012年
4 刘文超;交通事故现场摄影测量立体视觉系统构建及标定[D];清华大学;2011年
5 于永谦;用于空间交会对接的光学敏感器参数校准技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
6 宁岳斌;基于立体摄影的道路沿线设施检测技术研究[D];长安大学;2012年
7 李志纲;基于双目视觉的三维环境重建[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 王飞;双目视觉系统设计及控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
9 丁莎莎;基于控制点和图像分割的稠密深度获取技术研究[D];大连理工大学;2010年
10 尹书娟;用于显微立体测量的彩色图像神经网络匹配方法研究[D];北京工业大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 冯国梧 宋雪峰;我国首台微创手术机器人“妙手A”问世[N];中国技术市场报;2010年
2 记者 冯国梧 通讯员 宋雪峰;我自主研制成功首台微创外科手术机器人“妙手A”[N];科技日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978