关静 楼飞

（南京师范大学中北学院 南京 210046）

1 引言

定位是移动机器人自主导航的基础，移动机器人根据机载传感器获取的信息进行定位，其中视觉传感器具有获取信息量大、性价比高、通用性好等特点，已成为自主定位的主要方式之一［1］。根据视觉传感器个数可将视觉定位分为单目和双（多）目视觉定位，其中单目视觉定位仅利用一个视觉传感器实现定位，无需像双（多）目视觉定位中需要解决立体视觉中视差和匹配难的问题，已成为当前视觉定位的主要方式［2～3］。

单目视觉定位方法可分为两类：一类是先对视觉传感器进行定标，利用定过标的传感器获取图像进行测距、测角以获得视觉传感器的空间坐标，从而实现定位功能［4～5］；另一类是先建立图像与位置信息之间的对应关系，通过对获取的图像进行识别，利用预存的图像与位置间关系获取位置信息［6］。一般将用于定位的图像称为路标，路标分为人工路标和自然路标两种，自然路标即为一般交通场景，由于自然路标复杂多变，处理复杂且难度大，特征提取的精度难以满足识别的需求［7］。而设计合理的人工路标则能很好地解决路标的特征化，易形成稳定的数据关联［8～9］。

本文采用彩色几何图块组合作为人工路标，单目摄像头采集到的彩色人工路标图像经过预处理后进行灰度化，在对应的灰度图上提取图块的角点和轮廓坐标，由角点和轮廓确定其形状，并由角点或轮廓数据计算图块的质心坐标。……