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题名	基于视觉的室内移动机器人自定位技术研究
作者	侯杰贤
学位类别	硕士
答辩日期	2008-06-04
授予单位	中国科学院沈阳自动化研究所
授予地点	沈阳
导师	曲道奎
关键词	室内移动机器人 自定位 单目视觉 人工路标 粒子滤波
其他题名	research on indoor mobile robot self-localization technology based on computer vision
学位专业	计算机应用技术
中文摘要	在关于移动机器人的诸多研究领域中，机器人自定位是十分关键的技术，是实现机器人自主运动和其他任务的基础，而且涉及领域广泛，有很多难点有待解决，因而是一个具有重要研究价值的课题。 本论文以沈阳新松机器人股份有限公司自主研发的家庭服务机器人为研发平台，系统地研究了基于计算机视觉的室内移动机器人自定位问题，成功设计了基于单目视觉人工路标以及粒子滤波的室内移动机器人自定位系统。 本文首先根据室内移动机器人自主导航定位的要求，设计了一种简易美观的新型视觉人工路标，并且研究与实现了该路标的实时准确检测以及不同路标的识别。 其次，在位姿计算方面，本文研究了共面P4P（4点透视）问题的解法及其在位姿计算方面的应用，并分析比较了两种不同P4P解法的优缺点，成功地将两种算法结合起来用于机器人位姿计算。 最后，在机器人自定位方面，本文将单目彩色摄像机作为传感器，在基于贝叶斯滤波理论的自定位理论框架下，利用粒子滤波自定位方法融合视觉信息与码盘信息，实现了自主移动机器人的自定位。 实践证明，本文设计的基于单目视觉人工路标的自定位系统能够成功地应用在室内移动机器人上，具有较高的应用推广价值。
索取号	TP242/H47/2008
英文摘要	Among many research fields about mobile robot, self-localization, which is the basis of autonomous motion and other tasks, is a pivotal technology and has many difficulties to deal with,so it is a very valuable research topic, which relates to many different fields. In this dissertation, using the home service robot developed by ShenYang SIASUN robot & automation corporation as a R&D platform,we study the self-localization of indoor mobile robot based on computer vision,and design a self-localization system based on monocular vision and artificial landmark as well as particle filter successfully. Firstly a new simple and unobstrusive visual artificial landmark is designed,according to the demand of indoor mobile robot self-localization,and detecting the landmark and recognizing different landmarks precisely in real-time is researched and achieved. Secondly, in pose estimation,the solution of p4p(perspective-4-points) problem is researched and utilized for pose estimation, and two different method for p4p solution is presented and combined to estimate the pose of the robot. Finaly,in robot self-localization,we use the monocular color camera as a visual sensor,and achieve the self-localization of mobile robot under Bayesian filter theory framework utilizing particle filter to fuse vision information and odometry information. Facts have proved that the robot localization system based on monocular vision and artificial landmark can be applied to autonomous indoor mobile robot successfully,having promising application perspective.
语种	中文
产权排序	1
公开日期	2010-11-29
页码	75
分类号	TP242
内容类型	学位论文
源URL	[http://210.72.131.170//handle/173321/477]
专题	沈阳自动化研究所_其他
推荐引用方式 GB/T 7714	侯杰贤. 基于视觉的室内移动机器人自定位技术研究[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2008.

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