近年來(lái),將機(jī)器人技術(shù)同攝影攝像行業(yè)的具體化需求有效結(jié)合的拍攝機(jī)器人由于其極大節(jié)省了拍攝時(shí)的人力成本,改善了拍攝效率,以及相當(dāng)程度優(yōu)化了對(duì)場(chǎng)景或目標(biāo)的拍攝效果,被逐漸推廣應(yīng)用至影視制作、比賽直播以及攝影藝術(shù)等細(xì)化領(lǐng)域。針對(duì)室內(nèi)拍攝情形,目前依舊缺少如何將機(jī)器人同攝影（像）師的拍攝需求、拍攝目標(biāo)的實(shí)際狀態(tài)以及所在拍攝環(huán)境聯(lián)系更為緊密的交互性研究,且同時(shí)存在操作過(guò)于機(jī)械化導(dǎo)致的適應(yīng)性不強(qiáng),過(guò)多且不必要的人為現(xiàn)場(chǎng)干預(yù)反應(yīng)的低端智能化等問(wèn)題。由此,本文將基于移動(dòng)機(jī)器人的視覺(jué)伺服控制理論及目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù),并結(jié)合攝影攝像中的基礎(chǔ)構(gòu)圖理論,對(duì)常見(jiàn)的兩種拍攝方式下移動(dòng)機(jī)器人拍攝控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究,以期達(dá)到給定控制要求及期望拍攝效果。首先,設(shè)計(jì)了機(jī)器人底部的全向移動(dòng)平臺(tái)并對(duì)其硬件進(jìn)行選型,分析平臺(tái)的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,針對(duì)其定點(diǎn)位姿控制及軌跡跟蹤控制,基于運(yùn)動(dòng)學(xué)模型構(gòu)建平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),仿真結(jié)果驗(yàn)證其可行,并設(shè)計(jì)了平臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制程序。其次,提出了機(jī)器人定點(diǎn)拍攝的控制方案及評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)于平臺(tái)的位姿控制,采用基于位置的視覺(jué)伺服控制方式,給出了特征點(diǎn)選取和提取的方法,針對(duì)位姿估計(jì)中的P3P問(wèn)題,提出了改... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：100 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 攝影攝像機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析
        1.2.1 室內(nèi)地面拍攝機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        1.2.2 室內(nèi)飛行拍攝機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        1.2.3 室內(nèi)并聯(lián)柔索拍攝機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        1.2.4 研究現(xiàn)狀分析
    1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與硬件選型
    2.3 移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型構(gòu)建
        2.3.1 平臺(tái)的正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
        2.3.2 平臺(tái)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
    2.4 移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 平臺(tái)的位姿控制
        2.4.2 平臺(tái)的軌跡跟蹤控制
        2.4.3 電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制
    2.5 本章小結(jié)
第3章 面向靜態(tài)目標(biāo)的定點(diǎn)拍攝控制研究
    3.1 引言
    3.2 基于攝影構(gòu)圖方式的定點(diǎn)拍攝指標(biāo)
    3.3 靜態(tài)定點(diǎn)拍攝的控制方案設(shè)計(jì)
    3.4 移動(dòng)平臺(tái)位姿控制的視覺(jué)系統(tǒng)模型
    3.5 基于位置的移動(dòng)平臺(tái)視覺(jué)伺服控制系統(tǒng)構(gòu)建
        3.5.1 定點(diǎn)拍攝目標(biāo)的特征選取與提取
        3.5.2 改進(jìn)的P3P問(wèn)題優(yōu)化算法
        3.5.3 改進(jìn)的P3P問(wèn)題優(yōu)化算法的仿真計(jì)算驗(yàn)證
        3.5.4 基于位置的視覺(jué)伺服控制
    3.6 云臺(tái)拍攝攝像頭的目標(biāo)檢測(cè)及拍攝調(diào)整算法設(shè)計(jì)
        3.6.1 目標(biāo)的局部特征檢測(cè)
        3.6.2 云臺(tái)運(yùn)動(dòng)的調(diào)整算法
    3.7 本章小結(jié)
第4章 面向動(dòng)態(tài)目標(biāo)的跟蹤拍攝控制研究
    4.1 引言
    4.2 動(dòng)態(tài)跟蹤拍攝的控制方案設(shè)計(jì)及指標(biāo)確定
    4.3 移動(dòng)平臺(tái)的視覺(jué)動(dòng)態(tài)跟蹤模型構(gòu)建
    4.4 基于圖像的移動(dòng)平臺(tái)視覺(jué)伺服控制系統(tǒng)構(gòu)建
        4.4.1 跟蹤目標(biāo)的特征選取與提取
        4.4.2 移動(dòng)平臺(tái)的視覺(jué)伺服控制
        4.4.3 雅可比矩陣中深度值的估計(jì)方法
        4.4.4 不同增益值組合對(duì)平臺(tái)速度的影響及分析
        4.4.5 基于圖像的視覺(jué)伺服控制仿真
    4.5 融合目標(biāo)跟蹤的拍攝優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 靜態(tài)定點(diǎn)拍攝與動(dòng)態(tài)跟蹤拍攝的實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 引言
    5.2 移動(dòng)拍攝機(jī)器人的測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件搭建
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制界面設(shè)計(jì)
        5.2.4 影響拍攝效果的因素討論
    5.3 靜態(tài)定點(diǎn)拍攝的實(shí)驗(yàn)及分析
        5.3.1 Kinect相機(jī)的標(biāo)定
        5.3.2 期望拍攝位姿的確定
        5.3.3 定點(diǎn)拍攝下平臺(tái)的視覺(jué)伺服控制實(shí)驗(yàn)分析
        5.3.4 云臺(tái)攝像頭的靜態(tài)拍攝效果分析
    5.4 動(dòng)態(tài)跟蹤拍攝的實(shí)驗(yàn)及分析
        5.4.1 跟蹤拍攝下平臺(tái)的視覺(jué)伺服控制實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.2 云臺(tái)攝像頭的動(dòng)態(tài)跟蹤拍攝效果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3158850