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研究生:李宗龍
論文名稱:自走車之即時路徑辨識與導航
論文名稱(外文):The Real Time Path Recognition and Navigation of Auto Guided Vehicle
指導教授:蕭肇殷
口試委員:林忠逸汪島軍
口試日期:2013-06-21
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:機械與電腦輔助工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:44
中文關鍵詞:影像處理自走車路徑導航
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本論文使用影像偵測作為感測器以導引自走車追尋路徑,使用多種影像前處理來取得環境的邊界特徵、輪廓、特徵參數等資訊,藉由特徵參數比對實際目標之誤差,將誤差作為回授訊號並判斷應要修正之方向驅使載具調正。本文使用影像處理方式拍攝區域環境並應用於無人駕駛系統,需克服多種影像特性以及反應時間,以利用於無人駕駛系統上的反應。
  本文主要使用影像特徵參數引導自走車行進方向而達到導航目的,期望能應用於導盲車、無人駕駛車及搬運車的方面。設備架構以自走車加入攝影鏡頭拍攝前方預設路徑,對於影像路徑辨識則採用色彩亮度偵測與角度偏移量,期望能於複雜背景中能區分路徑與障礙物,並且能即時調整行徑誤差進而達到無人駕駛路徑引導之目標。
In this thesis, we use a camera to pursue the path for the auto guided vehicle. We use a variety of image pre-processing on the image of the path to obtain the environmental boundary feature, contour, characteristic parameters of the path. By comparing the obtained characteristic parameters with that of the actual target, and using the errors as the feedback signals, the controller can automatically determine the direction and the amount of correction to drive the vehicle. For the purpose to use the method of image processing to apply to the drive system of an auto guided vehicle, we have to overcome a lot of problems related to the image characters and the problem of slow response time.
The purpose of this study is to extract the characteristic parameters of the path image and to guide the traveling direction of the auto guided vehicle to achieve the purpose of auto navigation. We expect the results of this study can be applied to the fields of guide vehicles for blinds, unmanned aerial vehicles, and the auto guided vehicles. The hardware of this study includes an auto guided vehicle and a camera that is set on the top of the auto guided vehicle to take the image of the preset path in front of the auto guided vehicle. The concept of path recognition is based on both the judgment of the brightness of the image color and the detection of the angular deflection of the path. We expect our study results can achieve the goal of being able to recognize the path and distinguish the obstacles in the complex background, and can act immediately adjust errors and thus achieve the goal of unmanned route guidance. And can on line real time to adjust the tracking error, and be able to achieving the goal of unmanned guidance.
誌謝 I
中文摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 前言: 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究動機與目的 3
1.4 章節概要 3
第二章 自走車軟硬體介紹 4
2.1 CCD攝影機 4
2.2 軟體介面 6
2.3 Labview- DAQ卡 7
2.4 控制器介面 9
2.5 自走車 10
第三章 影像基礎理論 13
3.1 目標偵測 14
3.2 二值化 17
3.3 侵蝕運算 18
3.4 中值濾波 20
3.5 Max Feret Diameter 21
3.6 圖樣能量中心 23
第四章 方向決策 25
4.1 方向判別 25
4.2 速度控制 26
4.3 模型車最小迴轉半徑 27
第五章 實驗結果 29
第六章 結論 42
參考文獻 43
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