基于视觉的移动机器人运动目标跟踪系统设计.docx

摘要:本文完成的是基于视觉的移动机器人运动目标跟踪系统设计，设计的主要要求是实现可疑物体的捕捉，并能根据物体在图像中的位置，从而控制移动机器人的运动，使移动机器人对物体实现稳定有效的跟踪，并且能够使机器人完成左转右转，前进后退等操作。

本次设计选用了树莓派为核心控制器，树莓派摄像头为图像传感器，以及四轮小车底盘使用四个电机控制。软件部分选用Python语言作为编程语言，简单学习了OpenCV库的使用，通过在Python中对OpenCV库的调用以及树莓派上底层端口的编程，实现图像的处理并能跟踪物体，对视觉跟踪的智能小车进行了简单的系统设计。最后通过一系列的工程制作与计算机编程，实现了此系统的全部功能。

最终完成后，对装置进行了测试，成功使用树莓派摄像头获取了图像，并且通过图像处理的方法，寻找到了图像中的可疑物体，通过控制移动机器人的运动方式，使摄像头稳定的跟踪可疑物体。

关键词：树莓派；图像处理；智能小车；OpenCV

目录

摘要

Abstract

1 引言-1

1.1移动机器人的研究意义和背景-1

1.2视觉跟踪机器人的研究现状-1

1.3系统设计的主要工作-2

2移动机器人视觉跟踪系统的总体设计-3

2.1移动机器人视觉跟踪系统方案-3

2.2移动机器人视觉跟踪系统方案设计-3

2.3系统主要功能实现-4

3移动机器人视觉跟踪硬件系统设计-5

3.1 主控模块-5

3.2图像采集模块-7

3.3电机驱动模块-8

4移动机器人视觉跟踪系统环境的搭建-9

4.1安装系统-9

4.2设置摄像头可用以及扩展文件系统-11

4.3 RPI.GPIO搭建及使用介绍-12

4.4 Opencv运行环境的搭建-13

5机器人控制系统的设计-15

5.1 视觉处理系统的设计-15

5.2电机运动控制系统的设计-16

6 系统运行及调试-18

6.1系统运行-18

6.2系统调试-19

结    论-21

参 考 文 献-22

附录 程序代码-23

致    谢-27