TRICON控制器8110主車體縱向俯仰擺角是兩側(cè)搖臂機(jī)構(gòu)縱向俯仰擺角的均化值,有效減小了主車體因地形
變化所受到的擾動(dòng)?；谝陨咸攸c(diǎn),機(jī)器人具有多種機(jī)動(dòng)性,能實(shí)現(xiàn)全方位、愛克曼和雙愛
克曼等機(jī)動(dòng)模式,并且能在崎嶇地面有效前行[5]。機(jī)器人車載傳感器有視覺攝像頭,編碼器
,嵌入式計(jì)算機(jī)以及加速度計(jì)等。圖像處理任務(wù)時(shí)實(shí)時(shí)并在車載上完成。
2.2 彩色視覺系統(tǒng)
本文的移動(dòng)機(jī)器人采用的視覺系統(tǒng)是基于CMUcam3攝像頭,它由卡耐基梅隆大學(xué)開發(fā)。是一
個(gè)低成本、可編程、適合實(shí)時(shí)處理的嵌入式彩色視覺系統(tǒng)。它包括三個(gè)主要構(gòu)件:COMS光學(xué)
傳感器,先進(jìn)先出隊(duì)列和TRICON控制器8110處理器。該連接方式允許能從攝像頭的視頻流中直接提
取出數(shù)據(jù),然后傳遞給車載計(jì)算機(jī)用于后續(xù)數(shù)據(jù)處理。它通過標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行端口和車載
計(jì)算機(jī)相連。
視覺系統(tǒng)固定在一個(gè)云臺機(jī)構(gòu)上,一起安裝位于機(jī)器人的前上端,如圖3所示。云臺包括兩個(gè)
配件,底層配件由一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),能在y方向上轉(zhuǎn)動(dòng)180°;上層配件由另一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),
能在x方向上轉(zhuǎn)動(dòng)180°;云臺采用的Hitec伺服電機(jī)能在很快速率下帶動(dòng)輕質(zhì)量的視覺攝像
頭運(yùn)動(dòng),從而保持?jǐn)z像頭持續(xù)瞄準(zhǔn)目標(biāo)。伺服電機(jī)的脈沖寬度范圍是0.5ms和2.5ms。兩伺服
電機(jī)由USBSSC32路舵機(jī)控制板單獨(dú)控制。
圖3 彩色視覺系統(tǒng)
3 目標(biāo)瞄準(zhǔn)方法
視覺系統(tǒng)的一個(gè)主要功能是顏色跟蹤。顏色跟蹤是指在圖像中分割出指定顏色,提取出圖像
中該顏色所占區(qū)域位置信息。本文的物體檢測算法是基于通過區(qū)域分析后的彩色圖像分割
。視場中的顏色區(qū)域分析提供了光譜信息和空間信息,它可以用來結(jié)合時(shí)間幀信息來達(dá)到實(shí)
時(shí)跟蹤。攝像頭的分辨率為88x143,能夠以每秒50幀跟蹤指定顏色。它實(shí)時(shí)采取圖像然后通
過使用自身處理器快速計(jì)算這些圖像中的相關(guān)數(shù)據(jù)?；谧R別方法的差別,視覺跟蹤可以分
為基于圖像分割的跟蹤、基于活動(dòng)輪廓的跟蹤和基于模板匹配的區(qū)域跟蹤?；趫D像分割
的跟蹤方法一直是視覺跟蹤的主要方法,分割的線索包括了圖像強(qiáng)度、顏色、運(yùn)動(dòng)、灰度直
方圖等,依據(jù)給定的特征將目標(biāo)區(qū)域從圖像中分割出來[6]。本文采用基于物體顏色和形狀
的圖像識別方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是識別速度快,結(jié)果較準(zhǔn)確,對光線、顏色變化適應(yīng)性較好,
適合運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行視覺伺服控制。HSV空間的各個(gè)分量是相互獨(dú)立的,對同一顏色屬性的物
體,具有比較穩(wěn)定的數(shù)值變化范圍。它將顏色與飽和度和亮度分開,是圖像分割中常用的模
型[7]。
視覺系統(tǒng)內(nèi)嵌處理器,完成圖像的處理。提取圖像RGB值,內(nèi)嵌處理器將彩色圖像轉(zhuǎn)化為HSV
模型,對其H、S兩個(gè)分量分別做直方圖,得到選定物體區(qū)域的H、S閾值。設(shè)定<H<,<S<1。其
中,、分別為區(qū)域圖像色調(diào)的最小閾值和最大閾值,為區(qū)域圖像飽和度的最小閾值。內(nèi)嵌處
理器實(shí)時(shí)采集圖像,每幅圖像都與該閾值進(jìn)行比較,剔除背景,分割出跟蹤物體。然后對圖像
進(jìn)行二值化、濾波和膨脹算法得到物體的中心坐標(biāo),并輸出圖像處理數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)包中包含
跟蹤物體的中心坐標(biāo)(和),區(qū)域框,識別出物體的標(biāo)志T。移動(dòng)機(jī)器人顏色跟蹤和視覺瞄準(zhǔn)目
標(biāo)中心的工作步驟如圖4所示:
(1) 首先設(shè)定HSV模型的H和S的閾值。車載計(jì)算機(jī)周期性發(fā)送分割命令給視覺系統(tǒng)計(jì)算機(jī);
(2) 待圖像處理完,視覺系統(tǒng)返回?cái)?shù)據(jù)包給計(jì)算機(jī),其中包含目標(biāo)中心在圖像平面的坐標(biāo),
可以直接用來跟蹤物體;基于以上特點(diǎn),機(jī)器人具有多種機(jī)動(dòng)性,能實(shí)現(xiàn)全方位、愛克曼和雙
愛克曼等機(jī)動(dòng)模式,并且能在崎嶇地面有效前行[5]。機(jī)器人車載傳感器有視覺攝像頭,編碼
器,嵌入式計(jì)算機(jī)以及加速度計(jì)等。圖像處理任務(wù)時(shí)實(shí)時(shí)并在車載上完成。
2.2 彩色視覺系統(tǒng)
本文的移動(dòng)機(jī)器人采用的視覺系統(tǒng)是基于CMUcam3攝像頭,它由卡耐基梅隆大學(xué)開發(fā)。是一
個(gè)低成本、可編程、適合實(shí)時(shí)處理的嵌入式彩色視覺系統(tǒng)。它包括三個(gè)主要構(gòu)件:COMS光學(xué)
傳感器,先進(jìn)先出隊(duì)列和60 MHz ARM處理器。該連接方式允許能從攝像頭的視頻流中直接提
取出數(shù)據(jù),然后傳遞給車載計(jì)算機(jī)用于后續(xù)數(shù)據(jù)處理。它通過標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行端口和車載
計(jì)算機(jī)相連。
視覺系統(tǒng)固定在一個(gè)云臺機(jī)構(gòu)上,一起安裝位于機(jī)器人的前上端,如圖3所示。云臺包括兩個(gè)
配件,底層配件由一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),能在y方向上轉(zhuǎn)動(dòng)180°;上層配件由另一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),
能在x方向上轉(zhuǎn)動(dòng)180°;云臺采用的Hitec伺服電機(jī)能在很快速率下帶動(dòng)輕質(zhì)量的視覺攝像
頭運(yùn)動(dòng),從而保持?jǐn)z像頭持續(xù)瞄準(zhǔn)目標(biāo)。伺服電機(jī)的脈沖寬度范圍是0.5ms和2.5ms。兩伺服
電機(jī)由USBSSC32路舵機(jī)控制板單獨(dú)控制。
聯(lián)系人：小費(fèi)
ＱＱ：2851759102
郵箱：2851759102@qq.com
傳真：0592-5580710
電話：0592-2350124
手機(jī)：18050025437
1B6426000A2
12P0551X132
3095FH23ABB13AB1
LS1213
12P0556X152
41B5215X122
00068-0013
1U216146172
CL7011X1A1
10P54040004
4001AM24P3
R322/21
R6353X00012
KJ4001X1-GB1
2510693-01
41B5810
01151-0031-0002
10A3331X012
Y6027
RT-1110.03
Y602-7
R92BHPX0012
67R207
RT111003
1R290201012
01151-0389-0001
TOD75TF014
T-O-D-75TF014
KJ3002X-BA1
C531850070-0341
C5318500700341
2E670002202
91D6662000A2
1133R1A
67AFD
RGASKETX162
9-1D6662-000A2
CL6854X1-A1
67FR
1E791214012
164A17
CL7801X1-B1
23557-00
2355700
CL6851X1A2
25A3709X022
1E397004022
1E944823072
67R/206
67R206
AJ6205X0022
IJ3126-AC120V
1U8160000A2
00079-0325-2005
IJ3126AC120V
27500030100
1E396104022
00275-0003-0100
7903252005
01984-0607-0007
01984-1161-0009
RCPXPACK012
01984-1140-0004
01984-0375-0001-A
12P0144X032
17254005EH
41B6041
RV150X00CA2
