基于移動式視覺機器人平臺的自主跟蹤系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著科學水平的提升以及計算機視覺和人工智能等領域研究的逐步深入，智能移動機器人技術得到了快速發(fā)展。移動式視覺機器人跟蹤技術是智能移動機器人的關鍵技術之一，在相關領域有著廣泛的應用前景。移動式視覺機器人的自主跟蹤系統(tǒng)的設計，一般包含兩部分:1）適用于當前移動式視覺機器人平臺的實時快速的目標跟蹤算法;2）基于目標跟蹤結(jié)果的機器人運動控制。前者是機器人跟蹤行為的決策依據(jù)，后者是跟蹤行為的具體執(zhí)行過程。
　　本文以Koala移動機

2、器人作為實驗的移動載體，重點研究并提出了一種基于壓縮特征的目標快速實時視覺跟蹤算法，使其能夠在Koala機器人的平臺上實現(xiàn)對移動目標的實時跟蹤，主要工作包括以下幾個方面:
　　(1)調(diào)查和分析了課題背景和目標跟蹤的研究成果與技術難點，引入了一種基于壓縮特征的目標跟蹤算法，并著重分析了該算法的不足及其算法內(nèi)在原因。
　　(2)針對課題任務，重點研究并設計出了一種基于特征自適應選擇的改進壓縮跟蹤算法。本文跟蹤算法從特征空間的生成

3、與優(yōu)劣評估、自適應特征空間的選擇、多維高斯模型的目標特征概率估計的建立、分類器的更新方式和搜索策略的調(diào)整等方面進行改進，并在公開的跟蹤視頻數(shù)據(jù)庫的基礎上，進行了對比實驗，最后從定性和定量角度對實驗結(jié)果進行了分析，證明了本文算法在跟蹤精度和魯棒性上具有良好的性能。
　　(3)實現(xiàn)對機器人運動控制?？紤]到跟蹤的實時性和運算效率問題，本文采用了一種基于視覺的運動控制思路，即根據(jù)從攝像頭獲得的目標與機器人位置的相對空間距離信息來動態(tài)調(diào)整機

4、器人的運動參數(shù)，實現(xiàn)了對目標的快速連續(xù)跟蹤效果。
　　(4)在以Koala機器人為載體的基礎上，搭建視覺跟蹤機器人硬件系統(tǒng)，并完成串口通信程序設計等硬件調(diào)試工作。最終，用本文設計的算法來實驗，達到了移動式視覺機器人對目標自主跟蹤的任務效果。
　　本文針對Koala機器人作為移動式視覺機器人平臺的情形，提出了一個基于改進的實時壓縮跟蹤算法，并通過視頻測試證明了其有效性;在此基礎上搭建了完整的基于視覺信息的移動機器人目標自主跟蹤