自主式移动机器人设计+CAD图纸(5)
时间:2018-05-13 09:10 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
(4) 立体匹配 立体匹配是立体视觉中最重要也是最困难的问题。它要解决同一空间点在不同图像中像点的对应关系。当空间三文场景被投影为二文图像时，同一景物在不同视点下的图像会有很大的不同，而且场景中的诸多因素，如光照条件、景物几何形状和物理特性、噪声干扰和畸变以及摄像机特性等，都被综合成单一的图像中的灰度值。因此，要准确地对包含了如此之多不利因素的图像进行无歧义的匹配，显然是十分困难的。对于任何一种立体匹配方法，其有效性有赖于3个问题的解决，即选择正确的匹配特征，寻找特征之间的本质属性及建立能正确匹配所选特征的稳定算法。立体匹配的研究都围绕这三方面展开，并已提出了大量各具特色的匹配方法。但是由于立体匹配涉及的问题太多，至今仍未得到很好的解决，特别是在复杂场景中，如何提高算法的去歧义匹配和抗干扰能力，降低实现的复杂读和计算量，都需要更深入的研究。 (5) 三文重建 立体视觉的任务就是得出感兴趣场景的三文信息，对于不同的应用可以有不同的要求，但最基本的就是要计算目标的深度信息，得到三文坐标。若系统需要结果的可视化，则可对场景进行重建。已知立体成像模型和完成立体匹配后，三方面的，如摄像机参数标定，图像特征定位的精度和立体匹配的准确性等，因此要提高三文重建的精度还需要更深入的研究。 2.2.3 测距模块 (1) 超声波传感器 超声波传感器会发射一组高频声波，一般为40~50kHz，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点，一般商用超声传感器准确度在98%~99.1%之间变化。超声波也有一些缺点，对波束的宽窄需要考虑、反射问题、噪声和交叉、带宽等。 (2) 激光传感器 先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。激光传感器有测量范围广，响应速度快；远距离测量无需反光板；测量精度高量程大等等优点，相对于超声波传感器，它有了重大的改进。 (3) 红外传感器 红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，利用的红外测距传感器LDM301发射出一束红外光，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用CCD图像处理接收发射与接收的时间差的数据。经信号处理器处理后计算出物体的距离。其具有远距离测量，在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离；有同步输入端，可多个传感器同步测量；测量范围广，响应时间短；外形设计紧凑，易于安装，便于操作等优点。 考虑到本设计中对距离控制精度要求不高，而且还有CCD图像系统，超声波传感器和红外线传感器价格都比较便宜，所以，这两个传感器都比较适合。本设计最终选用超声波传感器。 2.2.4 控制器模块 实现图像处理的主要方式有： A：在通用计算机上用软件实现图像处理 B：在通用计算机系统中加入专用的加速处理 C：利用通用单片机； D：利用专用DSP芯片； E:：利用通用可编程DSP芯片。 在众多图像处理方式中，最常用的是第1种，但此种方式要占用CPU几乎全部的处理能力，速度相对较慢，不适于实时处理，需要对其加以改进：而其他几种方式各有不足，如第2种方式不适于嵌入式应用，专业性较强，应用种方式适于数字控制等不太复杂的数字信号处理，受到限制；第3种方式适于数字控制等不太复杂的数字信号处理，不适合计算较大的图像数据处理；第4种方式因为采用的是专用DSP芯片，故其应用范围受限，系统不够灵活，无法进行算法的升级与更新；第5种方式必须要用能充分考虑DSP内部并行性的汇编语言进行编制DSP程序，具有一定困难。但是，公司为了解决这个问题，推出了一个开放、具有强大集成能力的开发环境 (CCS)。它采用了由先进的开发工具组成的直观系统，使用CCS提供的工具．开发者可以非常方便地对DSP软件进行设计、编码、编译、调试、跟踪和实时性分析，可有效减少DSP编程时间。 (责任编辑：qin) |