张栩

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智能移动机器人是机器人研究和工程应用的一个重要领域。其中，室外移动机器人在军事、民用、商用方面都有广泛的应用前景，是目前研究的热点方向。作为机器人在户外作业的基础，定位成了需要解决的首要问题。

近几年来，由于计算机图像处理能力和技术的飞速发展以及各种高端数字图像处理设备性能价格比的提高，机器视觉在移动机器人定位导航中的应用越来越受到人们的重视[1]。与激光、声纳、GPS、WLAN等技术相比，视觉信号具有表述形式直观、信息量丰富、造价低廉并且不易被电磁辐射干扰等优点。目前常用的基于视觉的室外移动机器人自定位方法，主要有基于自然路标和基于人工路标两种，前者是直接在环境中提取已存在的特征及物体，虽然运用灵活，但对周围环境要求严格且识别难度较大，主要用于需要高速运动的机器人如智能车辆；后者是提取人为放置在环境中的标志物体，它识别稳定并且具有较高精度，但对光照和阴影变化敏感，适合于速度慢但对精度要求高的作业型机器人。

本文针对高精度要求的室外机器人定位问题，提出一种近红外光源照明、全景视觉观测和人工编码路标相结合的室外机器人定位系统。该系统通过近红外光成像降低光照和阴影的影响，利用全景视觉获取大范围环境信息，依靠图像处理算法识别路标，最后用三角定位算法完成机器人定位。夜晚、白天不同光照情况下的实验证明该系统具有良好的鲁棒性和较高的精度。……