基于运动分析的运动目标实时跟踪系统

鞠升辉， 李杨民

(1.天津理工大学 机械工程学院 天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，天津 300384; 2.澳门大学 科学与技术学院 机电工程系，澳门 999078)

设计与制造

基于运动分析的运动目标实时跟踪系统

鞠升辉1， 李杨民2

(1.天津理工大学 机械工程学院 天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，天津 300384; 2.澳门大学 科学与技术学院 机电工程系，澳门 999078)

机器人的视觉伺服是机器人领域重要的研究方向。着力于提高机器人视觉反馈系统的实时性，提出了基于运动分析的的运动目标实时跟踪方法。该方法采用形态学方法标记连通域，并基于最小二乘法拟合运动轨迹曲线，预测下一时刻位置，设定连通域搜索范围，从而提高搜索速度。仿真结果表明：该方法处理效果良好，能满足后续系统实时性要求。

实时跟踪； 视觉伺服； 位置预测； 运动分析

0 引 言

视觉图像蕴含丰富的信息，从中提取本文作者感兴趣的研究对象，分析其位置、形状、颜色等特征，并将其用于视觉伺服[1,2]，从而实现对运动目标的跟踪和反馈。在工业领域，如基于视觉传感的仪表自动读数系统[3]，微小群孔检测[4],地铁隧道变形检测[5]等。Magana M E利用视觉图像，从中提取倒立摆中小车和摆杆的特征点，计算运动参数，并结合模糊控制，从而实现了对直线倒立摆的稳定性控制[6]；Petrovic I在一个横梁和可以自由滚动的小球构成的实验平台上，采用边缘检测从图像中分离出横梁的角度和小球的位置，实现了小球和横梁相对位置的精确定位[7]。……