發(fā)布時間：2017-09-13 07:37

  本文關(guān)鍵詞：移動障礙物檢測方法及實現(xiàn)技術(shù)的研究

  更多相關(guān)文章： 超聲波測距 目標跟蹤 改進擴展卡爾曼濾波 移動障礙物檢測系統(tǒng)

【摘要】：中國是世界上盲人數(shù)量最多的國家,如何安全行走是盲人日常生活中最大的問題。路面探測、障礙識別和軌跡跟蹤一直以來都是導盲研究領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),也是盲人進行避障的前提,因此移動障礙物的檢測具有重要的研究價值與工程意義。傳統(tǒng)的目標定位跟蹤研究基本上都采用多個傳感器的組合測量方式,但始終存在傳感器間的測量值不一致以及相互干擾等問題,并且只能應(yīng)用在特定的場景下。論文在使用單個超聲波傳感器的基礎(chǔ)上,提出了移動障礙物檢測方法并對擴展卡爾曼濾波器實現(xiàn)改進,重點研究了以下幾個方面：1.分析探測量程與聲波頻率、波束角與換能器輻射面積的關(guān)系并選取超聲波傳感器KS109進行測距；在三種典型目標跟蹤算法的基礎(chǔ)上提出兩種移動障礙物檢測方法。前一種結(jié)合EKF算法仿真分析云臺間距對跟蹤效果的影響；后一種對EKF算法進行改進并提出“集合EKF濾波器”,通過仿真驗證檢測方法的可行性和改進算法的性能。2.對移動障礙物檢測系統(tǒng)進行模塊化設(shè)計,包括硬件與軟件設(shè)計兩部分。硬件部分說明各模塊的工作原理和使用方法；軟件部分以主程序為框架,闡述四個功能子程序的工作流程。結(jié)合實際工程意義,確定采取單云臺的檢測方式,并進行細微的調(diào)整。3.搭建實驗平臺,詳細地研究KS109的測量精度和探測范圍,并對靜止障礙物進行定位和移動障礙物進行檢測。實驗結(jié)果驗證了檢測系統(tǒng)具有較高的測量精度和穩(wěn)定的工作性能,能夠?qū)崿F(xiàn)對移動障礙物的定位與跟蹤。
【關(guān)鍵詞】：超聲波測距 目標跟蹤 改進擴展卡爾曼濾波 移動障礙物檢測系統(tǒng)
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 論文的研究背景及意義9
• 1.2 測距技術(shù)概述9-11
• 1.2.1 激光檢測9-10
• 1.2.2 超聲波檢測10
• 1.2.3 視覺檢測10-11
• 1.3 目標跟蹤算法概況11
• 1.4 論文的主要工作及安排11-13
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容11-12
• 1.4.2 組織結(jié)構(gòu)12-13
• 第二章 超聲波測距研究13-21
• 2.1 超聲波概述13-14
• 2.2 超聲回波信號處理14-15
• 2.3 超聲波換能器設(shè)計15-16
• 2.4 超聲波傳感器選型16-18
• 2.5 超聲波定位18-20
• 2.6 本章小結(jié)20-21
• 第三章 目標跟蹤算法21-43
• 3.1 卡爾曼濾波的提出21-23
• 3.2 擴展卡爾曼濾波的發(fā)展23-24
• 3.3 強跟蹤濾波的改進24-25
• 3.4 卡爾曼濾波的發(fā)散及抑制方法25-27
• 3.5 算例仿真與分析27-42
• 3.5.1 算例一27-30
• 3.5.2 算例二30-41
• 3.5.3 算例三41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第四章 移動障礙物檢測系統(tǒng)的設(shè)計43-57
• 4.1 檢測方法的比較與選取43-47
• 4.2 檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計47-51
• 4.3 檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計51-55
• 4.3.1 主程序51-52
• 4.3.2 舵機轉(zhuǎn)動子程序52
• 4.3.3 IIC通信子程序52-53
• 4.3.4 OLED顯示子程序53-54
• 4.3.5 數(shù)據(jù)處理子程序54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 實驗結(jié)果與分析57-65
• 5.1 傳感器測量與分析57-59
• 5.2 靜止障礙物定位59-60
• 5.3 移動障礙物檢測60-63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 本文工作總結(jié)65
• 6.2 未來工作展望65-67
• 致謝67-69
• 參考文獻69-71

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳之中;吳訓成;;倒車環(huán)境下的網(wǎng)狀障礙物識別技術(shù)[J];上海工程技術(shù)大學學報;2012年01期

2 向榮;蔣榮欣;;鐵路機車快速超視距障礙物識別算法[J];湘潭大學自然科學學報;2013年02期

3 楊文杰;胡明昊;楊靜宇;;一種基于光流的障礙物估計算法[J];計算機工程與應(yīng)用;2006年05期

4 楊素華,趙文龍,陳思平,江少鋒;基于球空間極近距離障礙物的超聲檢測方法[J];南昌航空工業(yè)學院學報(自然科學版);2004年04期

5 項志宇;;針對越野自主導航的障礙物檢測系統(tǒng)[J];東南大學學報(自然科學版);2005年S2期

6 解興哲;王Y，

本文編號：842404