东南大学基于教师srtp项目立项答辩

2013年2月— 2014年4月
2013年5月— 2014年7月 2013年8月— 2014年10月
完成路标设计制作、硬件平台搭建调试、视频采集、路标识别等阶段性任务
完成网络通讯、后台服务器软件等子模块
开发设计完成后，寻找试验场地，粘贴路标，调试和完善室内定位算法，并构建调试 演示平台。
2014-6-2 仪器科学与工程学院 5
项目技术
I
• 系统描述
• 路标设计 • 路标放置
II
III
IV
2014-6-2
• 路标识别与信息提取
仪器科学与工程学院 6
项目技术
• 系统描述
由于天花板空间空旷，场景单调，因此我们将路标放置在天花板上，以减少遮 挡以及噪声干扰。为此我们构建了如图所示的机器人室内导航定位系统。该系 统包含安装在天花板上的人工路标序列，机器人车和摄像机，其中摄像机安装 在机器人上，由于路标安装在天花板上，为减少图像畸变，便于后续图像处理，
然后寻找包含路标特征信息的连通域，从中提取出路标所包含的信息。其具 体算法流程下所示：
2014-6-2
仪器科学与工程学院
10
项目技术
（1）：路标颜色分割。 （2）：根据外廓形状初步定位路标。 （3）：连通域内路标颜色再分割。 （5）：判别区和数据区的分割。 （6）：数组等效表示。 （7）：路标判别区内容判别。
2014-6-2 仪器科学与工程学院 8
项目技术
• 路标的放置
假设天花板是一个宽度为w 米，长度为h 米的矩形区域，分为m 列n 行，并构建 如图3 所示的全局坐标系，坐标为（i, j），其中1≤i≤m，1≤j≤n。
2014-6-2
仪器科学与工程学院
9
项目技术
• 路标识别与信息提取
路标识别基本思路是利用不同颜色特征对图像进行阈值分割，获得二值图像，
RFID WLAN BLUETOOTH
2014-6-2
成本高 定位精度差
仪器科学与工程学院
3
项目简介
• 人们从外界环境中获取的信息中，80%来源于视觉 • 随着图像处理技术发展，基于人工路标的机器人视觉导航定位得到 广泛的应用。 • 初步方案拟定采用Android系统终端作为室内机器人的视频采集处理平台， 以windows系统的PC机作为后台监控服务器。
（4）：路标判别区形状识别。
（8）：数据验证和纠错
2014-6-2
仪器科学与工程学院
11
项目技术
国外应用实例
2014-6-2
仪器科学与工程学院
12
项目计划
2013年12月— 技术调研阶段，通过对国内外室内机器人定位的相关文献和专利的查阅，了解当前技 2014年1月 术发展趋势、存在问题和应用前景。
2014-6-2
仪器科学与工程学院
4
项目简介
• 研究内容
机器人视觉
• 研究机器人视觉系统的特点，以及人类视觉与机器视觉的不同
图像的分割和识别
• 研究图像处理和模式识别的各种方法，针对实验环境找到一种图像识别方法和字符 识别算法。
软件设计
• 对机器人进行视觉图像识别时，用到的各种数字图像识别处理方法如图像预处理的 各种方法和和图像分割方法进行软件设计。
要求摄像机光轴和天花板平面近似垂直。
2014-6-2
仪器科学与工程学院
7
项目技术
• 路标设计
我们所设计的新路标构造如图2所示。路标为圆形，其内部由隔离区、判别区和数 据区组成：
（1）隔离区。其作用在于通过形状和颜色特征以 便于路标的检测、判别和提取，其外廓形状为圆形， 并采用一些对比强烈的色彩，如绿色，红色等。 （2）判别区。其作用在于：1）进一步描述路标特征； 2）反映数据区中数据的读取规则判别区由黑白方块 组成，其中黑色方块代表二进制的0，白色方块代表 二进制的1。 （3）数据区。由8×6 个黑白方块组成，内含路标 实际位置坐标
2014-6-2
仪器科学与工程学院
13
项目分工
张勐 刘森林 杨燕 王佳欣 李欣怡
网络通讯、路标识别
路标设计制作、硬件平 台搭建调试 视频采集
仪器科学与工程学院 14
后台服务器软件
2014-6-2
谢谢观看 希望老师提出宝贵意见
2014-6-2
仪器科学与工程学院
15
基于视觉和路标的机器人室内定位导航系统
编号：ZN2013080123
指导老师 ：林国余 项目组成员：张勐 刘森林 杨燕 王佳欣 李欣怡
2014-6-2
仪器科学与工程学院
1ຫໍສະໝຸດ Baidu
目录
项目简介 项目技术 项目计划 项目分工
2014-6-2
仪器科学与工程学院
2
项目简介
• 研究背景
室内定位的关键在于获取位置，由于室内环境中卫星信号极易被屏蔽，GPS 在 室内无法使用。有学者提出利用RFID、WLAN 等无线技术解决室内的定位问题。