“基于激光測距的主動三維景深的重構技術研究與系統(tǒng)開發(fā)”為國家863計劃智能機器人技術專題項目。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理論及其應用特點，從而為自主移動機器人的定位、導航、軌跡規(guī)劃等技術的開發(fā)作出貢獻。

　　本系統(tǒng)采用ARM+DSP+FPGA的整體構架：

　　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)采集與重構平臺，采用開源Linux操作系統(tǒng)，使得在復雜的功能下系統(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：