15、基于视觉的移动机器人定位技术解析

基于视觉的移动机器人定位技术解析

一、路标识别与定位系统概述

（一）路标识别

利用给定的特征向量，通过支持向量机（SVM）对模板图像进行训练，生成标准样本库。在实际应用中，对采集到的图像提取特征，然后与标准库中的样本进行比较，以找到最合适的目标。经过多次实验，第一种路标的识别率在 75%以上，第二种路标的识别率在 80%以上，第三种路标的识别率在 86%以上。

（二）基于路标的定位系统原理

基于路标的定位系统原理是利用立体视觉系统测量路标在机器人坐标系中的三维坐标。假设路标在全局坐标系中的坐标已知，那么可以根据路标在机器人坐标系中的局部坐标和在全局坐标系中的全局坐标，计算出机器人在全局坐标系中的全局坐标。

二、基于路标的定位系统类型

（一）单地标定位系统

• 坐标系统定义 ：设((X_W, O_W, Y_W))为全局坐标系，((X_R, O_R, Y_R))为机器人的局部坐标系，(L)为路标的俯视图。((x_{LW}, y_{LW}, \theta_{LW}))为路标中心点在全局坐标系中的坐标，(\theta_W)为路标方向(X_L)与全局坐标系方向(X_W)之间的夹角，((x_{LR}, y_{LR}, \theta_{LR}))为视觉测量中路标中心点的局部坐标。
• 机器人坐标计算 ：机器人本体在全局坐标系中的坐标为：
  [
  \begin{bmatrix}
  x_{RB} \
  y_{RB} \
  \theta_{R}
  \en