一种基于全景视觉成像系统的移动机器人室内快速归航的方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于全景视觉成像系统的移动机器人室内快速归航的方法，包括机器人当前位置与目标位置的全景图像获取与自动检测优化、自然特征匹配手段以及机器人归航算法。本发明专利技术实现了移动机器人室内局部归航，适用于动态环境下机器人的导航任务，并可以广泛的应用于家庭型或工业型的服务机器人局部导航中，较高的精确性与较好的快速性使得移动机器人可以很好地完成归航任务。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全景视觉成像系统的移动机器人室内快速归航的方法
本专利技术涉及一种基于全景视觉成像系统的移动机器人室内快速归航的方法，属于移动机器人视觉归航领域。
技术介绍
移动机器人的导航问题是机器人研究领域中的一项重要的研究热点，其中，视觉归航(VisualHoming)则是控制机器人到达预计目标的一种有效手段。与传统的机器人同时定位与地图构建(SLAM)不同，视觉归航并不需要对机器人所在环境构建地图，而是直接获得机器人在当前位置处的归航向量，即可使机器人到达预先设计好的位置，从而在保证精度的前提下，大幅度地降低了运算成本。视觉归航需要利用全景视觉成像系统，由于全景视觉可以获得360°的全方位视场，因此在采用全景视觉成像系统获得全景图像时，更多的特征点可以被利用到，再加上视觉系统本身所具有的价格低廉，构图直观等优势，因此视觉归航可以作为机器人局部导航领域中一个非常有效而且高效的手段。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种基于全景视觉成像系统的移动机器人室内快速归航的方法，实现了在动态室内环境下的机器人归航功能。本专利技术的目的是这样实现的：步骤一：通过搭载在移动机器人上的全景视觉成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于全景视觉成像系统的移动机器人室内快速归航的方法，其特征在于：步骤一：通过搭载在移动机器人上的全景视觉成像系统来获得全景图像，使移动机器人自行检测全景图像中的无效区域并去除；步骤二：对传统的SIFT匹配算法进行改进，增加SIFT特征点匹配数量；步骤三：根据改进后的SIFT匹配算法得到匹配对，依据每对匹配对的相应位置与尺度信息，判断自然路标与当前位置/目标位置的相对距离，从而对自然路标进行分类，并获得归航向量。

【技术特征摘要】
1.一种基于全景视觉成像系统的移动机器人室内快速归航的方法，其特征在于：步骤一：通过搭载在移动机器人上的全景视觉成像系统来获得全景图像，使移动机器人自行检测全景图像中的无效区域并去除；步骤二：对传统的SIFT匹配算法进行改进，增加SIFT特征点匹配数量；步骤三：根据改进后的SIFT匹配算法得到匹配对，依据每对匹配对的相应位置与尺度信息，判断自然路标与当前位置/目标位置的相对距离，从而对自然路标进行分类，并获得归航向量。2.根据权利要求1所述的一种基于全景视觉成像系统的移动机器人室内快速归航的方法，其特征在于：步骤一具体为：(1)将全景视觉成像系统搭载在移动机器人上，控制移动机器人到达指定位置，拍摄当前位置和目标位置的全景图像；(2)将两幅图像的相同位置的像素值进行做差运算，当机器人识别出有较大连通区域的像素差值为0时，自行判断该区域为无效区域；(3)当判断完成后，分别将目标图像与当前图像的无效区域像素全部设置为255，将无效区域置黑。3.根据权利要求1所述的一种基于全景视觉成像系统的移动机器人室内快速归航的方法，其特征在于：步骤二具体为：(1)使用去除无效区域后所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱齐丹，纪勋，蔡成涛，王靖淇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23