基于ARM处理器的单目视觉测距定位系统
邹伟,喻俊志,徐德,谭民
中国科学院自动化研究所,复杂系统与智能科学重点实验室,北京
摘 要:在多机器人协作和服务机器人目标追踪的过程中,需要对目标物体或者同伴进行准确的目标定位,利用视觉测量技术可以很好地解决这个问题。鉴于此本文设计了一个以arm9微处理器为处理模块、cmos摄像头为采集模块的一个嵌入式视觉系统,实现了单目视觉测距定位。该系统设计大体分为目标识别和定位两部分:目标标识使用一个纯色的色标块,通过对摄像头采集的图像中检测色标块区域来实现目标物体定位;对色标块的图像分割采用基于RGB三个颜色分量的阈值分割算法,单目测距采用P4P方法,其中摄像机的内参数标定则借助于Matlab工具箱来完成。同时,采用ransac方法确定色标块的四条边界直线,以四条直线交点作为色标块的四个角点,从而提高角点检测的精度。实验结果表明,该测距定位系统定位精度较高,系统鲁棒性好,具有良好的应用前景。
关 键 词:arm9处理器;单目视觉;视觉定位;嵌入式图像处理
1 引 言
视觉测量是嵌入式视觉系统的一个应用方面,视觉测量与控制在机器人领域应用广泛。在视觉测量中,由充当机器人眼睛的摄像机采集到目标物体的二维图像信息,然后送到处理器进行处理,以确定物体的位置和方位等信息。根据视觉系统使用的摄像机数目的不同,视觉系统可以分为单目、双目和多目视觉系统[1]。单目视觉系统采用一台摄像机对目标进行测量,本文采用的就是单目视觉系统。双目视觉系统采用两台摄像机对目标进行测量,多目视觉系统采用多台摄像机对目标进行测量。本文在基于ARM9的嵌入式平台上实现了单目视觉测距功能,通过在目标物体上放置一个纯色的色标块(本文以粉红色为例),让摄像机对色标块进行识别检测定位,以达到对目标物体进行测距定位的目的。经实验标明,该系统测量精确度高、鲁棒性好。
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