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1、视 觉 导 航 技 术 综述,周 杉,2023/7/2,2,参考文献,1刘伟军,董再励等.基于立体视觉的移动机器人自主导航定位系统J.国家863计划,20072姜立军,甘东兵.基于双目视觉传感的计算机辅助骨外科手术导航模型J.华南理工大学学报(自然科学版),2006,34(2):67-723徐光祐,朱志刚.用于室外道路环境综合理解的多种新型视觉传感技术和系统J.国防预研项目,19974周星,高志军.立体视觉技术的应用与发展J.工程图学学报,2010(4):50-555朱志刚,徐光.多尺度全覆盖视觉导航方法J.机器人,1998,20(4):266-2726胥芳,张立彬.农业机器人视觉传感系统的实
2、现与应用研究进展J.农业工程学报,2002,18(4):180-1847高庆吉,洪炳熔,阮玉峰.基于异构双目视觉的全自主足球机器人导航J.哈尔滨工业大学学报,2003,35(9):34-358唐超颍,杨忠,沈春林.视觉导航技术J.2007江苏省自动化学会学术年会论文集,2207:100-1049基于双目视觉的自动空中加油近距导航方法_解洪文10基于双目协调的小型全自主足球机器人导航_高庆吉11辅助自动着陆技术_刁灿12视觉导航的多尺度全方位时空图象综合理解方法_朱志刚13双目立体视觉系统的分析_李泽东14双目视觉导航信息的可观测性分析_杨海燕15温室环境下黄瓜采摘机器人信息获取_袁挺17月球车
3、巡视探测的双目视觉里程算法与实验研究_吴伟仁18智能移动机器人的时空多尺度功能视觉_朱志刚19自动化技术_计算机技术20仿人多自由度立体双目视觉导航系统的研究与开发_余洪山,2023/7/2,3,2013 参考文献（一）,1 李爱莲,高策,梁惠明.移动机器人导航方法的分析与研究J.仪表技术,2013,05:42-44.2 周儒靖.视觉导航技术在无人直升机着陆中的应用研究D.南京理工大学,2013.3 杨兵兵.飞机进近及着陆视觉导航研究D.上海交通大学,2013.4 李丹.一种视觉导航参数的改进提取算法J.计算机与现代化,2013,02:27-30+34.5 马红霞,马明建,马娜,林有升.基于H
4、ough变换的农业机械视觉导航基准线识别J.农机化研究,2013,04:37-39+43.6 于国英,韩伟,宋明伟.AGV视觉导航模糊控制研究J.科技信息,2013,22:45+48.7 崔红超,雷鸣.基于四元数视觉导航算法确定目标位姿J.测绘与空间地理信息,2013,01:131-133.8 卢远志.智能车测试环境中虚拟车道线的快速构建方法J.中南大学学报(自然科学版),2013,03:985-991.9 夏田,金超,刘晔.AGV视觉导航标识线边缘特征提取研究J.机械设计与制造,2013,03:199-201.10 李进,陈杰平,徐朝胜,汪明磊,王家恩.基于动态图像阈值的智能车辆路径导航J.
5、农业机械学报,2013,04:39-44.11 杨东方,王仕成,张金生,罗大成,刘华平.增量式参数化特征模型及其单目视觉导航J.计算机应用,2013,04:1085-1088.,2023/7/2,4,2013 参考文献（二）,12 张栋.基于空中机器人平台的运动目标检测和视觉导航D.浙江大学,2013.13 江伟,齐群.基于AT89S52单片机的智能小车设计与制作J.广东交通职业技术学院学报,2013,01:24-27.14 纪超,王庆.基于双目视觉的自主空中加油算法研究与仿真J.系统仿真学报,2013,06:1327-1331.15 毕建权,陆耿,江永亨,王京春.基于像素点的快速结构化道路元
6、素检测J.计算机工程与科学,2013,05:100-105.16 毕建权,王京春,江永亨.基于视觉的缩微智能车自主换道J.信息与控制,2013,03:351-357.17 陈雪凌,赵春晖,李耀军,程咏梅.基于Dempster-Shafer证据理论的匹配区多特征适配性分析方法J.计算机应用,2013,06:1665-1669.20 吴俊君,胡国生.室内环境仿人机器人快速视觉定位算法J.中山大学学报(自然科学版),2013,04:7-13.21 吴俊君,胡国生.室外环境下移动机器人视觉SLAM算法改进J.计算机工程与设计,2013,08:2892-2896.22 陶琨,王寅.视觉导航技术在小型无人
7、机撞线回收中的应用J.兵工自动化,2013,07:80-82.,2023/7/2,5,内 容 导 读,1、视觉导航的仿生学来源及其研究意义 2、机器导航的几种常用方式 3、视觉导航的应用领域 4、视觉导航的关键技术 5、视觉导航技术的发展方向,2023/7/2,6,一、视觉导航的仿生学来源及其研究意义,人类视觉系统的感受部分是视网膜，它是一个三维采样系统。三维物体的可见部分投影到视网膜上，人们按照投影到视网膜上的二维图像来对 该物体进行三维理解。古语有云“眼睛是人类心灵的窗户”但在现实生活它扮演着更加重要的觉色。在人类科技进步的今天，机器人越来越成为我们不可或缺的一部分，各种智能机器人的出现在
8、极大方便我们生活的同时也对我们提出了更高的要求。,2023/7/2,7,移动机器人导航,移动机器人的研究起源：20世纪60年代末期。导航(概念)：导航是指运动体按照预先给定的任务命令，根据已知的地图信息做出全局路径规划，并在行进过程中，不断感知周围的局部环境信息（实时性），做出各种决策，随时调整自身的姿态与位置，引导自身安全行驶，直至目标位置。,2023/7/2,8,导航主要解决的问题,（1）我（机器人）现在何处？（2）我要往何处走？（3）我要如何到达该处？,导航系统中的定位及其跟踪问题,路径规划问题,2023/7/2,9,定位、建模、路径规划,(1)通过捕捉视觉图像获取移动机器人在空间中的位
9、置、方向以及所处环境的信息。（定位）(2)用一定的算法对所获信息进行处理并建立环境模型。（建模）(3)寻找一条最优或近似最优的无碰路径，实现移动机器人安全移动的路径规划。（路径规划）,2023/7/2,10,二、机器导航的几种常用方式,2023/7/2,11,三、视觉导航的应用领域,国防（无人机）医学（手术器械）交通运输农业生产工业生产/检测（自动化仓库）,2023/7/2,12,四、视觉导航的关键技术,路径识别算法流程图,2023/7/2,13,美国DARPA挑战赛,图（a）:雷达地图与视觉地图比较,图（b）:自主导航流程及结果,勇气号、机遇号火星车上的应用,应用举例（一）,2023/7/2
10、,14,应用举例（二）,“海龙2号”是我国自主研制的水下机器人，高约3.8米，长宽均为1.8米左右，能最大提取250公斤的物品，是我国目前仅有的能在3500米水深、海底高温和复杂地形的特殊环境下开展海洋调查和作业的最高精技术装备，它是国家重大科技专项、目前我国下潜深度最大、功能最强的无人遥控潜水器，简称ROV。,2023/7/2,15,应用举例（三）,机器人程序保障系统著名生产商EvolutionRobotics公司向市场推出自己的新产品-安装有自动导航系统的机器人ER2。确定现有机器人空间方位的方法是利用超声波或无线电波定位、激光测距仪等，其费用都高达数千美元。而EvolutionRobot
11、ics公司的机器人只需要价格为50美元的网络用摄影头和轮式传感器，就能有把握地知道自己在哪里和去哪里。ER2可以作住宅警卫，也可以作向导，举办电视会议，搬运物品，与主人下 象棋或玩其他游戏。,2023/7/2,16,五、视觉导航技术的发展方向,要精确模拟人眼立体视觉系统还存在很多困难，但就其今后的发展方向有如下几个方面：（1）深入研究人眼视觉机理，建立更有效的双目视觉模型；（2）利用对人眼选择性注意机制的研究和主动视觉的方法解决视觉计算病态结构问题；（3）探索新的适用于立体视觉的计算理论和匹配策略，选择有效的匹配准则和算法结构，以解决存在的灰度失真、几何畸变、噪声干扰等问题；（4）算法向并行化发展，提高速度，减少运算量，增强系统的实时性。,2023/7/2,17,Thank you,
