基于双目视觉的移动机器人路径识别开题报告

1. 研究目的与意义

近几十年来，移动机器人技术得到不断的发展，其应用领域也越来越广泛。移动机器人是一个集外界环境感知、动态决策、行为控制等多功能于一体的综合系统，它涉及到传感器技术、计算机技术、机械工程、通信工程、自动化控制、电子技术等众多领域的研究成果，并得到了集中的展示。由于移动机器人自主性能的不断提高，它在许多人类力不能及的区域代替人类劳动完成复杂的任务，而且其应用的范围也在不断地扩大，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛应用，在军事侦察、扫雷排险、搜捕搜救、防止核污染等危险与恶劣环境中也获得了广阔的应用前景。我国机器视觉的发展虽然发力大，但起步晚，与先进国家的差距还是比较大的。但是经过多年的发展，机器人视觉在很多方面有所运用，从电子、制药到包装、交通管理等领域，都能看到视觉系统的运用。

机器人视觉系统主要是通过光学装置和非接触传感器实时地采集和处理目标物体或环境的图像，获得所需信息对移动机器人进行定位导航或用于移动机器人控制的感知系统。对于自主式移动机器人，视觉系统的主要研究目标是通过计算机的处理使得机器视觉能够类似于人类视觉系统的高级感觉机构，从而使得机器人能够以智能和灵活的方式对其周围环境做出反应。 移动机器人的视觉系统组成结构主要包括：感知控制机构、图像传感器、图像采集卡、图像处理单元以及面向特定任务的机视觉控制算法。

双目立体视觉是机器人技术的一个重要分支,是智能机器人的重要标志。双目立体视觉是通过对同一目标的两幅视频图像的提取、识别、匹配和解释等,实现重建三维环境信息的过程。其内容主要包括：图像采集、摄像机标定、图像预处理和特征提取、立体匹配以及三维重建等。通过对双目立体视觉技术的深入研究,将为解决机器人的视觉问题如智能移动机器人的导航问题。

2. 研究内容和预期目标

本课题主要研究内容：

1. 分析移动机器人的机构特点和运动要求，制订系统总体方案；

2. 视觉系统标定；

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   3. 研究的方法与步骤

   1. 查阅文献资料分析移动机器人的机构特点和运动要求，选用合理的结构，制订系统总体方案；

   2. 根据课题要求，对比选择合适的标定方法，完成视觉系统标定；

   3. 根据课题要求，基于opencv完成图像采集和图像处理模块设计，如图像二值化、图像分割等；

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      4. 参考文献

      [1] 张广军. 机器视觉[m]. 科学出版社, 2005.

      [2] gary bradski、adrian kaehler.《学习opencv（中文版）》[m].北京：清华大学出版社，2009.

      [3] 刘阳.冬季果树林间视觉导航基准线识别算法.中国农机化学报,2019,4(5):161-166.

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      5. 计划与进度安排

      2022-1-15－2022-2-23消化已有资料，查阅相关文献资料，完成外文翻译工作。

      2022-2-24－2022-3-8 分析移动机器人的机构特点和运动要求，制订系统总体方案；

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