多场景及非结构化道路下的移动机器人视觉导航

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室外移动机器人研究是机器人研究领域的一个重要分支,其研究沿着结构化道路和非结构化道路两个方向发展。其中,面向高速公路、一般公路等结构化道路的室外移动机器人研究已成为现阶段民用交通运输领域移动机器人研究的主流,而且已经有许多成功的系统。非结构化环境下的视觉导航研究也有很多,但总体而言尚处于未成熟阶段,现有的图像检测技术和图像理解能力,虽然能够使移动机器人在特定环境下进行工作,但是距离真正的适应能力还有很长的路要走。论文做了两部分工作,在结构化道路方面,研究了多场景下的视觉导航技术,主要考虑了行进中的车辆检测方法,成果是提出了一种基于多种特征结合的新的检测方法:即首先利用车底阴影的检测建立起感兴趣区域,然后根据车体对称性完成车体定位。论文的另一部分工作是对非结构化道路下的移动机器人视觉导航进行了初步的研究。主要成果是提出了一种基于数学形态学理论的道路检测方法,既可用于高速公路等结构化道路,也可用于那些没有路标、道路边缘不明显、并且有阴影覆盖的普通的非结构化道路。通过分析道路的特点,对图像做形态学的开运算,使路面与两旁的树木、天空等干扰区域逐渐分离,最后再利用区域分割算法将路面区域找出。该方法受阴影、光照等影响较小。
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