[发明专利]基于视觉非完整机器人在极坐标下的无模型目标跟踪方法

权利要求书

1.一种基于视觉非完整机器人在极坐标下的无模型目标跟踪方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)机器人通过摄像机获取环境信息图像并对RGB图像先进行高斯平滑滤波、图像灰度化处理，然后利用Sobel算子进行边缘检测，通过自适应二值化处理获得二值化图像，对二值化图像进行图像形态学处理，之后通过对连通区域进行判断，根据颜色和形状特征提取出目标区域；

(2)根据RGB图像中与深度图像的坐标关系，确定深度图像中的目标区域；

(3)当目标运动时，根据迭代最近点算法计算出相邻两帧图像间的位移关系，设两帧图获取间隔为t，得到目标的水平方向的位移x，同时根据深度图像得出垂直方向的位移值y；

(4)根据步骤(3)中得出的位移值，在极坐标系中建立机器人与目标间的坐标图；

(5)根据步骤(4)中的机器人与目标间的关系得出机器人的线速度和角速度。

2.根据权利要求1所述的目标跟踪方法，其特征在于，在所述步骤(1)中的边缘检测是根据目标特征选取检测方法。

3.根据权利要求1所述的目标跟踪方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，首先对RGB-D摄像机的深度图和RGB图的坐标进行校准，使深度数据和RGB数据相对应。

4.根据权利要求1所述的目标跟踪方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，通过对相邻两帧图像提取SIFT关键点进行匹配，得出图像间的转移关系，通过PCL的迭代最近点算法求解出位移x和y。

5.根据权利要求1所述的目标跟踪方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，以机器人中心为极坐标的原点得到目标的位置为(ρ,θ)，其中x,y为所求出的位移量：

6.根据权利要求5所述的目标跟踪方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，机器人的线速度v和角速度ω分别为：