發(fā)布時(shí)間：2017-11-09 20:09

  本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)器視覺(jué)的非結(jié)構(gòu)化道路識(shí)別與障礙物檢測(cè)研究

  更多相關(guān)文章： 機(jī)器視覺(jué) 圖像預(yù)處理 最小二乘法 光流法

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化必將是農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展方向之一。在農(nóng)業(yè)機(jī)器人的操作環(huán)境中,非結(jié)構(gòu)化道路占有很大比例。本文將利用圖像處理技術(shù)對(duì)非結(jié)構(gòu)化道路進(jìn)行識(shí)別與障礙物檢測(cè),為農(nóng)業(yè)機(jī)器人的智能視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)提供可供參考的路況信息。在國(guó)內(nèi)外,基于機(jī)器視覺(jué)導(dǎo)航技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)受到越來(lái)越多研究者的關(guān)注。很多農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)＜艺J(rèn)為機(jī)器視覺(jué)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化及可持續(xù)發(fā)展不可缺少的技術(shù)手段之一。本文主要針對(duì)非結(jié)構(gòu)化道路條件下的視覺(jué)導(dǎo)航問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)研究�；跈C(jī)器視覺(jué)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人行走道路識(shí)別與障礙物檢測(cè)的系統(tǒng)研究主要分為三部分:道路區(qū)域預(yù)處理、道路邊緣擬合以及障礙物檢測(cè)。主要研究?jī)?nèi)容如下:針對(duì)非結(jié)構(gòu)化道路的特點(diǎn),本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析后,選用符合人類(lèi)視覺(jué)感知的HSV空間進(jìn)行顏色分析。綜合利用各種圖像預(yù)處理技術(shù),包括圖像濾波、閾值分割、區(qū)域生長(zhǎng)等方法,為后續(xù)道路邊緣提取和障礙物檢測(cè)提供優(yōu)質(zhì)圖像。利用梯度幅值算法和Otsu閾值分割法對(duì)圖像道路區(qū)域進(jìn)行分割;再通過(guò)形態(tài)學(xué)算法以及路面與背景區(qū)域灰度值差異的特點(diǎn),對(duì)道路邊緣點(diǎn)進(jìn)行初步提取,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果在復(fù)雜環(huán)境下依然具有良好的魯棒性。本文利用Hough檢測(cè)對(duì)道路邊緣點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化,再利用RANSAC算法和最小二乘法算法確定最優(yōu)隨機(jī)樣本點(diǎn)集合。最后對(duì)該隨機(jī)樣本點(diǎn)集合進(jìn)行曲線擬合獲取道路的邊緣,實(shí)現(xiàn)對(duì)非結(jié)構(gòu)化道路的邊緣擬合。本文提出基于單目視覺(jué)的障礙物檢測(cè)算法。針對(duì)非結(jié)構(gòu)化道路沿線環(huán)境復(fù)雜,背景圖像隨時(shí)變化等特點(diǎn),分別采用兩種算法進(jìn)行分析:(1)采用檢測(cè)窗技術(shù),建立以小車(chē)前進(jìn)區(qū)域?yàn)榭蚣艿腞OI檢測(cè)窗口。在ROI范圍內(nèi)進(jìn)行自適應(yīng)區(qū)域生長(zhǎng)來(lái)檢測(cè)障礙物,縮小障礙物搜索范圍同時(shí)提高系統(tǒng)運(yùn)行速度。(2)提出基于光流法的道路邊緣運(yùn)動(dòng)障礙物檢測(cè)算法。將光流法與統(tǒng)計(jì)學(xué)理論相結(jié)合來(lái)估計(jì)當(dāng)前背景的光流矢量,這種估計(jì)方法能夠在背景運(yùn)動(dòng)情況下有效檢測(cè)出場(chǎng)景中的運(yùn)動(dòng)障礙物目標(biāo)。本文提出的非結(jié)構(gòu)化道路識(shí)別與障礙物檢測(cè)算法為農(nóng)業(yè)導(dǎo)航機(jī)器人在自然環(huán)境下自主導(dǎo)航提供一種初步的有效的辦法。
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S24;TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 胡靜濤;高雷;白曉平;李逃昌;劉曉光;;農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)研究進(jìn)展[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2015年10期

2 刁智華;王會(huì)丹;宋寅卯;;基于機(jī)器視覺(jué)的農(nóng)田機(jī)械導(dǎo)航線提取算法研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2015年02期

3 孟慶寬;仇瑞承;張漫;劉剛;張志剛;項(xiàng)明;;基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化模糊控制的農(nóng)業(yè)車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2015年03期

4 慕軍營(yíng);戚樹(shù)騰;陳軍;馬陽(yáng);王峰霞;;自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及果園適用性分析[J];農(nóng)機(jī)化研究;2014年07期

5 王改云;楊小娟;;融合分水嶺和區(qū)域生長(zhǎng)的圖像分割算法研究[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2014年10期

6 呂艷鵬;潘玉田;;基于MATLAB圖像處理的非結(jié)構(gòu)化道路識(shí)別[J];機(jī)械工程與自動(dòng)化;2014年02期

7 周俊;陳欽;梁泉;;基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的農(nóng)業(yè)移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2014年02期

8 李明;Kenji Imou;劉仲華;吳畏;李軍政;吳彬;;農(nóng)業(yè)機(jī)械全方位視覺(jué)定位系統(tǒng)的定位算法[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2013年02期

9 李茗萱;張漫;孟慶寬;劉剛;;基于掃描濾波的農(nóng)機(jī)具視覺(jué)導(dǎo)航基準(zhǔn)線快速檢測(cè)方法[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2013年01期

10 袁挺;任永新;李偉;紀(jì)超;譚豫之;;基于光照色彩穩(wěn)定性分析的溫室機(jī)器人導(dǎo)航信息獲取[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2012年10期

，

本文編號(hào)：1163390