一种视觉导航用路标及快速识别方法研究.docx

精品文档 精品文档 精品文档 一种视觉导航用路标及迅速辨别方法研究 纲要： 为解决视觉导航数据量大，计算周期长，与 其他导航方式进行组合导航时存在信息滞后的问题，借鉴矩 阵式二维码设计思想设计了一种可用于视觉导航迅速辨别 的路标，并鉴于此路标特点提出一套迅速辨别方法。进行动 态辨别实验考证该迅速辨别方法，实验结果表示，所设计路 标及提出的迅速辨别方法能够实现迅速辨别，知足视觉导航 实时性要求，在采集图像畸变严重或路标只是部分进入视场 等致使无法解码的情况下，系统依旧能够输出部分导航信 息。 重点词： 视觉导航； 二维码； 路标设计； 图像办理 中图分类号： TN911.73?34文件表记码： A文章编号： 1004?373X（2017）11?0132?05 Studyonalandmarkforvisionnavigationanditsfastrecognitionmethod HUOLiang，ZHANGXiaoyue，ZHANGChunxi SchoolofInstrumentationScienceandOpto?electronics Engineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China） Abstract：Tosolvetheproblemsoflargedatasizeand longcomputationperiodofvisionnavigation ，andinformation postponementwhenthecombinednavigationisintegratedwithothernavigationmodes，alandmarkforvisionnavigationfastrecognitionwasdesignedaccordingtothedesignthoughtofmatrixtwo?dimensionalcode.Onthebasisofthelandmarkcharacteristic，alandmarkquickrecognitionmethodisproposed.Theexperimentofdynamicidentificationiscarriedouttoverifythevalidityofthefastrecognitionmethod.Theexperimentalresultsindicatethatthelandmarkandfastrecognitionmethodcanrealizetherecognitionquickly，satisythereal?timerequirementofvisionnavigation，andthesystemcanalsooutputthepartnavigationinformationinthecaseofdecodingfailurebecauseofseriousdistortionofthecollectedimageandpartlandmarkenteringintothefieldofview. Keywords：visionnavigation；two?dimensionalcode； landmarkdesign；imageprocessing 0引言 相比于误差随时间累积的惯性导航和高成本、信号易受 遮挡的激光导航等，视觉图像包含了完整的环境信息，更符 合人类的认知习惯，且具有灵活性强、成本低等特点，因此 视觉导航定位系统关于智能载体发展有着重要的研究意义 和应用价值[1]。利用路标技术为载体提供各种信息是视觉导 航的一种，路标分为自然路标和人工路标 [2?5]。相比自然路 标，由于人工路标具有特定构造，能够嵌入预先经过人工测量的位置信息，鉴于人工路标的视觉导航能够经过简化路表记别算法提高定位与导航的正确性和实时性。人工路标以其工作的简便性、定位的正确性、移动的灵活性和使用的可靠性日益受到人们的青睐，在室内导航等领域正发挥着越来越大的作用[6?8]。 国内外在鉴于人工路标的视觉导航领域开展了宽泛的研究，设计出了各式各种的路标以提高视觉导航的性能。文 献[9]提出一种彩色路标，系统彩色直方图特点作为模板，经过匹配来检测路标。文件[10]设计了一种灰度人工路标，可 嵌入编码信息，辨别平均耗时15.6ms。文件[11]提出一种适用于移动机器人进行目表记别与定位的MR二维码，可为定位提供足够的信息，辨别时间约50ms。文件[7]针对构造环境下的视觉导航系统，设计了一款路标并给出相应算法，实 现了单帧图像单个路标即可定位。 为了进一步提高辨别实时性，更好地解决视觉导航与诸 如惯性导航等其他导航方式进行组合时造成的信息时刻不 同步的问题，本文受二维QR码启迪，设计