一种面向移动机器人导航的自然路标提取方法

作     者：牛杰 卜雄洙 钱堃 NIU Jie;BU Xiongzhu;QIAN Kun

作者机构：常州信息职业技术学院电子与电气工程学院江苏常州213164 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 东南大学自动化学院江苏南京210096 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2019年第40卷第4期

页      面：844-850页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61573101) 江苏省高校自然科学研究项目(16KJB520048) 常州市科技计划项目(CJ20180010) 江苏省青蓝工程项目 

主　　题：视觉注意 图像聚类 图像分割 移动机器人 路标检测 

摘      要：针对机器人定位和导航应用中人工路标存在的缺陷,本文设计了一种基于频域特性的显著性路标提取方法。该方法利用图像熵理论自适应选取因子平滑图像,在对立色彩空间上,利用频域显著性计算方法得到三通道色彩空间的显著图,并对其进行加权融合。同时考虑到路标一致性和噪声的因素,利用优化的K-means聚类结果,对最终的显著图进行掩膜操作,筛选出可供机器人导航应用的自然路标。实验验证了在常规环境下,相较于特征算子的直接匹配,视觉注意特征提取的显著像素达到了平均80%的检出率,并具有较高的可重复性。基于自然路标的实际机器人导航实验进一步验证了方法的有效性。