“基于激光測距的主動三維景深的重構(gòu)技術(shù)研究與系統(tǒng)開發(fā)”為國家863計劃智能機器人技術(shù)專題項目。本項課題的主要創(chuàng)新點在于：針對傳統(tǒng)方法利用電機模塊驅(qū)動激光測距儀時由于光源振動造成誤差的缺陷，提出利用多邊形玻璃柱體的轉(zhuǎn)動來代替激光測距儀的轉(zhuǎn)動從而解決光源振動帶來誤差的問題。本項課題提出基于激光測距的主動三維景深的重構(gòu)研究，旨在從視覺信息的獲取和處理的角度探討移動機器人的相關(guān)理論及其應(yīng)用特點，從而為自主移動機器人的定位、導(dǎo)航、軌跡規(guī)劃等技術(shù)的開發(fā)作出貢獻。

　　本系統(tǒng)采用ARM+DSP+FPGA的整體構(gòu)架：

　　1) 利用DSP對激光測距數(shù)據(jù)進行采集，采用先進的模糊PID控制算法實現(xiàn)多軸電機控制及通過基于時間標(biāo)簽的同步方法實現(xiàn)運動體間的控制同步。

　　2) 利用FPGA對測距數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)了原始采集數(shù)據(jù)的局部濾波處理和視覺測量模型計算的并行執(zhí)行，數(shù)據(jù)運算速度比普通的嵌入式微處理器效率大大提高。

　　3) 基于ARM-Linux的嵌入式三維數(shù)據(jù)采集與重構(gòu)平臺，采用開源Linux操作系統(tǒng)，使得在復(fù)雜的功能下系統(tǒng)的開發(fā)變得相對簡單。

　　4) 算法方面，我們提出了局部二鄰域均值快速自動濾波算法和基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)修補算法，其中局部濾波算法能快速的解決分散的少量測量數(shù)據(jù)丟失的問題，GA-BP算法則主要針對大面積數(shù)據(jù)丟失的情況，有效的解決了空洞數(shù)據(jù)修補問題。

　　成像效果圖如下：