弱光环境下基于单目视觉的无人系统自主障碍探测方法.pdf

《弱光环境下基于单目视觉的无人系统自主障碍探测方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、弱光环境下基于单目视觉的无人系统自主障碍探测方法于阳阳，陈妍。，李伟民(1．贵州民族大学理学院，贵州贵阳550025；2．贵州民族大学传媒学院，贵州贵阳550025)AMonocularVisionObstacleDetectionMethodinLowLightEnvironmentsforUnmannedSystemsYUYangyang，CHENYan。，LIWeimin(1．PolytechnicCollege，GuizhouMinzuUniversity，Guiyang550025，China；2．CollegeofBroad

2、castingMedia，GuizhouMinzuUniversity，Guiyang550025，China)摘要：提出了一种无人系统自主障碍探测方0引言法，该方法借助单目视觉系统感知环境信息，采用模糊方法对视觉图像信息进行增强，通过检测障碍近年来，无人系统在航空、航海及工业、农业等物边缘，实现对弱光环境中障碍的探测。最后，通领域得到广泛应用[1]。由于无人系统工作的环境通过对比实验可知，该方法可以有效地识别出无人系常是危险的或遥远的环境，操作或控制人员不便到统前方的障碍物，为无人系统的自主障碍回避提供达或不可能到达，所以无人系统应具

3、有良好的自主依据。能力，其中良好的避障能力是实现无人系统自主运动的关键之一。目前，针对无人系统如何更准确、关键词：无人系统；弱光增强；障碍探测更快速的躲避障碍，相关人员已做了大量的研究，中图分类号：TP391如：采用启发式动态规划算法，解决无人系统寻路、文献标识码：A避障问题的方案_2；采用多传感器信息融合的方法，文章编号：1001—2257(2015)06—0077—04通过多个超声传感器对障碍物信息进行采集，然后Abstract：Anautonomousobstacledetection利用模糊推理的方法实现无人系统的避障控制_3a

4、pproachispresentedtohelpcaptureenvironmen—等。众多探测方法中，基于视觉的探测由于其前瞻talinformationformonocularvisionsystemsen-性好，且能包含优于距离类传感器的大量环境信Sors．Theapproachusesfuzzymethodstoenhance息，因而，基于视觉的探测得到广泛关注。其中，张thecollectedimagedataanddetectstheedgesof跃东等人研究了一种基于单目视觉的障碍物深度obstaclestodetecto

5、bstaclesinalowlightenviron—提取算法，根据图像序列中特征点间距离的变化和ment．Resultsoftheexperimentdemonstratethat无人机的运动计算障碍物的深度；杨唐文等人利thepresentedmethodcanidentifytheobstacleslo—用道路上的颜色信息以实现复杂环境下的道路避catedinfrontofUnmannedSystems．Thismethod障功能[5；对于动态目标识别，邱雪娜等人提出了采canbeusedasthebasisofautonomou

6、sobstaclea—用目标特征和视差进行目标匹配，通过区域增长方voidance．法进行目标区域的提取，结合视觉标定的模型对目Keywords：unmannedsystems；lowlightan—标进行定位的方法[6]。但是，这些研究是在光线充hancement；obstacledetection足的环境中实现的，现实中，无人系统常需要在如室内或树林等环境里开展救援或侦查任务，在这类环境中，通常由于遮挡造成视觉系统进光量不足，收稿日期：2015一O3—17这会对基于视觉探测的无人系统的障碍识别能力基金项目：贵州民族大学科研基金资助项

7、目(校科研2013007)带来较大影响。《机械与电子>2015(6)·77·■ii■■■弱光环境下基于单目视觉的无人系统自主障碍探测方法因此，针对无人系统面临的弱光环境中的自主障碍探测问题，提出了一种基于单目视觉的无人系统障碍检测方法，该方法使用安装在无人系统头部的单目视觉系统所采集到的环境信息进行分析，在传统的Canny算法基础上，利用模糊方法对环境图表示点(m，)处的灰度级z相对于某一个像信息进行增强，并对障碍物边缘进行识别，根据特定灰度级的隶属度，∈Eo，1]。识别出的边缘信息提取出环境中障碍物的轮廓，从模糊边缘检测方法中给出了隶

8、属函数的表达而实现对弱光环境中障碍的探测。式为：1自主障碍探测方法一[+坠昔(2)将单目视觉系统所采集到的环境信息进行分F通常取为2，F一。X表示隶ZF一l析后，提取出障碍物的边缘信息。由于受各种拍摄属度为