基于视觉的彩色运动目标检测与跟踪控制问题的研究

【摘要】近年来，科学技术的发展可谓是日新月异，基于视觉的云台、移动机器人的控制跟踪目标问题的研究越来越被人们所重视，其中运动背景下的运动目标检测识别与跟踪问题凭借其在各个领域应用的广泛性与重要性成为众多科研人员研究的一个热点方向。本文围绕着运动背景下，即摄像机和运动目标发生相对运动，对运动目标的准确检测识别与控制全方位云台和移动机器人跟踪运动目标的问题展开研究，主要内容如下：1基于视觉的彩色运动目标检测。在运动背景情况下的运动目标检测方面，加入一个先验条件，即目标是彩色的。为了提高目标识别的准确性，对采集到的视频图像序列进行预处理，参考足球机器人识别目标的思想，提出了一种基于YUV颜色模型的彩色图像阈值分割方法，经过后期的形态学处理并提取所需特征。2运动目标跟踪。基于目标的颜色特征，深入研究了以Mean-shift为核心思想的CamShift跟踪算法，考虑到环境中不可预计的干扰，将CamShift跟踪算法与卡尔曼滤波器相结合，这种结合算法可以解决实验环境中的类似颜色干扰和目标被部分遮挡时，跟踪可能失败的问题，提高跟踪的准确性。3设定云台和移动机器人控制跟踪时的两种工作情况，一种是云台运动，移动机器人静止，另一种是云台和移动机器人协调运动，将目标物体与摄像机的距离值作为两种工作情况的判定标准。如此一来，为了对系统工作情况做出明确判定，提出了目标与移动机器人在同一水平面下的单目测距模型，通过实时测距，将测量值与设定值相比较，完成系统工作分工。4跟踪的预期目标是通过控制云台和移动机器人去跟踪目标物体，使它能够处于视场的中心区域。以这一目标为中心，分析了控制参数、提出控制策略并在程序中调用串口指令去控制移动平台。最后基于MFC开发自动跟踪系统操作界面。
【作者】马志国；
【导师】洪伟；
【作者基本信息】吉林大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】单目视觉；检测识别；控制跟踪；云台；移动机器人；

【参考文献】
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