文档介绍：基于动态图像序列的鲁棒伺服控制系统研究兰州理工大学硕士学位论文堂焦史遗厶丝刍墨宣焦昱垣丝名区巫叠娶垄麴援埴羞皇焦童些刍整蕉剑堡途量控剑工程迨塞堡窑旦塑生』旦学校代号:学级:公开皇篮堂堕论文答辩日期:年号:密
摘要标定问题,提出一种改进的摄像机标定方法。在两步标从而形成视觉伺服控制系统,是当前机器人发展的一个主要方向。为了一种基于图像序列的逼近式相关跟踪算法。在一定的误差范围内,该法视觉伺服控制器设计方法。一种是鲁棒自适应估计算法,将目标跟踪的一定的误差范围内得到较为理想的控制量,改善了对动态目标的跟踪能将视觉传感器得到的图像信息作为反馈信息同机器人控制相结合,提高视觉伺服系统的控制精度和使用范围,本文对图像预处理技术、目标特征提取、伺服控制器的设计及摄像机标定这四方面进行了研究。首先,针对去噪、增强和边缘检测等问题在图像预处理技术中的重要作用,提出基于同态滤波的图像增强方法和基于浠坏娜磴兄当咴导觳方法。在此基础上,针对目前动态图像序列跟踪中存在的问题,提出了往往一次就能准确定位,大大提高了跟踪效率,实时性很强,缺点就是有精度要求,存在稳态误差。为进一步提高精度,又给出一种基于图像矩的子像素特征提取跟踪方法,该法仅计算四个一阶矩就能较为准确的提取到目标特征,计算简单,鲁棒性强,具有很好的实时性。随后就图像反馈在进行控制器设计时存在的问题,结合滤波器提出了两种问题表述为对一非线性系统的最优状态的估计问题,采用扩展滤波器和递归最小二乘法在计算量与性能指标之间寻求一种均衡,使得系统在跟踪过程中处于最优或次优状态。另一方法是基于图像阵的视觉伺服控制方法,结合滤波器对系统状态参数进行预估计,在力。最后,根据本文所研究对象的特点,仅研究了单摄像机绝对定位的定法的基础上结合传统的线性化摄像机模型,提出一种改进的摄像机标定方法。相对于传统的标定方法,标定过程简单、标定参数准确,具有一定的鲁棒性。关键词:图像处理,相关跟踪,图像不变矩,滤波器,视觉伺服控制器,摄像机标定硕士学位论文
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毪吨斗日期:竽阩月呷日秽每年日期:扣铲,月’兰州理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书掌凇脶的曦≡『日学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”作者导师
第一章绪论视觉伺服跟踪的发展状况视觉伺服是伴随人类的最高理想——机器人而出现的,而机器人则动作,这种思想在人类的想象中早已存在。远的如我国在三国时期就已镜牡谝惶ɑ魅送度胧褂茫死嗟脑竿沼诒涑闪讼质怠进入年代以后,发达国家的工业机器人的应用趋于饱和。然而,和分析计算成为了可能,机器人步入了智能化阶段,在实践中逐步获得视觉是人类最主要的感觉器官,人类%以上的外界信息基本上依定位和运动跟踪估计等问题,研究对象从早期的静止的,已知的、简单研究者们关注用于目标跟踪的机器人视觉伺服方法。根据摄像机和物体体现了人类伟大想象力与创造力,能够代替人类完成人的某些甚至全部发明的木牛流马,最初提出淮实氖墙菘司缱骷襅其幻想剧《罗塞姆的万能机器人》。二十世纪初科学技术取得了巨大发展以及二战后的经济复苏这些都为机器人的诞生创造了有利的契机。年美国人乔治·德沃尔设计了第一台工业机器人;随后,年美国的随着计算机技术和微电子技术的迅猛发展,使得进行实时复杂数据处理应用。所谓的机器人智能化,是指无需精心安排工作环境,靠机器人本身能够感知周围环境,并做出正确的反应,也即机器人具有一定程度的“智能”。这是各种传感器,如光学、力学、速度、位移、电磁传感器等逐步应用于机器人技术,并利用人工智能技术以及多传感器融合技术,将所得信息进行进一步的分析处理,使其能“理解认知”环境,并根据预定的功能来做出正确的反应动作【俊赖于眼睛,因此将视觉应用于机器人研究的较早,基于视觉伺服的机器人是智能机器人的主要研究领域之一。通常的研究方法是将机器人控制问题与视觉问题相分离,利用现有的图像处理方法结合机器人的运动特征加以研究,即所谓的“机